- Код статьи
- 10.31857/S0040357123020082-1
- DOI
- 10.31857/S0040357123020082
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 57 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 151-165
- Аннотация
- Изучена кинетика реакций селективного гидрирования ацетиленовых углеводородов в этан-этиленовой и пропан-пропиленовой фракциях (ЭЭФ и ППФ) пирогаза на полиметаллическом никелевом катализаторе, промотированном металлами I, III, IV и VI групп Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Размеры цилиндрических гранул, используемых в каталитических исследованиях – диаметр 2 мм, длина 10 мм. Содержание никеля в катализаторе менее 32 мас. %. Кинетические опыты проводили в лабораторном проточном реакторе диаметром 2 см с длиной реакционной зоны 20 см и стендовом реакторе с внутренним диаметром трубки 3.2 см и длиной реакционной зоны 600 см. При проведении опытов варьировали объемной скоростью сырьевого потока 2000–42 000 ч–1, температурой реакционной зоны 330–410 К, давлением 1–30 атм, мольным отношением водород : ацетиленовые углеводороды 2–10. Предложен стадийный двухмаршрутный механизм протекания реакции гидрирования ацетиленовых углеводородов и выведена соответствующая ему кинетическая модель. Всего поставлено 80 опытов на лабораторной и стендовой установках. Нелинейным методом наименьших квадратов оценены константы кинетической модели и макрокинетические константы модели стендового реактора. Показано соответствие предложенных моделей результатам эксперимента. Доказана возможность совместной очистки ЭЭФ и ППФ пирогаза в одном реакторе при приросте олефинов в продуктовом потоке по сравнению с сырьевым потоком.
- Ключевые слова
- моделирование метилацетилен ацетилен гидрирование кинетика оценка параметров модели оптимальные режимы эксплуатации реактора
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 6
Библиография
- 1. Zhao Z., Jiang J., Wang F. An economic analysis of twenty light olefin production pathways // J. Energy Chemistry. 2021. V. 56. P. 193.
- 2. Zhang L., Zhou M., Wang A., Zhang T. Selective Hydrogenation over Supported Metal Catalysts: From Nanoparticles to Single Atoms // Chem. Rev. 2020. V. 120. P. 683.
- 3. Pisarenko E.V., Ponomarev A.B., Smirnov A.V., Pisarenko V.N., Shevchenko A.A. Prospects for Progress in Developing Production Processes for the Synthesis of Olefins Based on Light Alkanes // Theor. Found. Chem. Eng. 2022. V. 56. № 5. Р. 687. [Писаренко Е.В., Пономарев А.Б., Смирнов А.В., Писаренко В.Н., Шевченко А.А. Перспективы развития процессов и производств получения олефинов на основе легких алканов // Теорет. осн. хим. технологии. 2022. Т. 56. № 5. С. 559]
- 4. Boulamanti A., Moya J.A. Production costs of the chemical industry in the EU and other countries: Ammonia, methanol and light olefins // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. V. 68. P. 1205.
- 5. Ball M.R., Rivera-Dones K.R., Gilcher E.B., Ausman S.F. et al. AgPd and CuPd Catalysts for Selective Hydrogenation of Acetylene // ACS Catal. 2020. V. 10. P. 8567.
- 6. Левин В.О., Потехин В.М., Кудимова М.В. Производство низших олефинов как базис развития газонефтехимии в России // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2017. Т. 4. С. 28.
- 7. Pisarenko E.V., Ponomaryov A.B., Ilinova A.A., Pisarenko V.N. Modeling the Process of Purifying Ethylene from Acetylene Hydrocarbons over Palladium Nanocatalysts // Theor. Found. Chem. Eng. 2020. V. 54. № 3. P. 446. [Писаренко Е.В., Пономарев А.Б., Ильинова А.А., Писаренко В.Н. Моделирование процесса очистки этилена от ацетиленовых углеводородов на палладиевых нанокатализаторах // Теорет. осн. хим. технологии. 2020. Т. 54. № 3. С. 326.]
- 8. Писаренко Е.В., Пономарев А.Б., Писаренко В.Н. Исследование реакции селективного гидрирования метилацетилена в метилацетилен-пропиленовых смесях на модифицированных палладий-оксидных нанокатализаторах // Теорет. осн. хим. технологии. 2021. Т. 55. № 3. С. 309.
- 9. Fu B., McCue A.J., Liu Y., Weng S. et al. Highly Selective and Stable Isolated Non-Noble Metal Atom Catalysts for Selective Hydrogenation of Acetylene // ACS Catal. 2022. V. 12. P. 607.
- 10. Liu H. et al. Effect of IB-metal on Ni/SiO2 catalyst for selective hydrogenation of acetylene // Chinese J. Catalysis. 2020. V. 41. I. 7. P. 1099–1108.
- 11. Chen Y., Chen J. Selective hydrogenation of acetylene on SiO2 supported Ni-In bimetallic catalysts: Promotional effect of In // Applied Surface Science. 2016. V. 387. P. 16.
- 12. Xu Z., Zhou S., Zhu M. Ni catalyst supported on nitrogen-doped activated carbon for selective hydrogenation of acetylene with high concentration // Catalysis Communications. 2021. V. 149. P. 106241.
- 13. Yuan Z., Kumar A., Zhou D., Feng J., Liu B., Sun X. Highly Efficient Semi-Hydrogenation of Acetylene over Ni Supported Mesoporous MgAl2O4 Spinel Derived from Aluminate-Intercalated Layered Double Hydroxide // J. Catalysis. 2022. V. 414. P. 374.
- 14. Glyzdova D.V. et al. Effect of pretreatment with hydrogen on the structure and properties of carbon-supported Pd-Ag nanoalloys for ethylene production by acetylene hydrogenation // Molecular catalysis. 2021. V. 511. P. 1.
- 15. Wang S. et al. High performance Pd/brass fiber catalyst for selective hydrogenation of acetylene: Effect of calcination-assisted endogenous growth of ZnO–CuOx on brass fiber // J. Catalysis. 2020. V. 382. P. 295.
- 16. Bogdan V.I., Koklin A.E., Kalenchuk A.N. Kustov L.M. Hydrogenation of acetylene onto ethane-ethene mixtures over modified Pd-alumina catalysts // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 462–464.
- 17. Hu M. et al. N8 stabilized single-atom Pd for highly selective hydrogenation of acetylene // J. Catalysis. 2021. V. 395. P. 46.
- 18. Xu L., Hua S., Zhou J., Xu Y. et al. Anchoring Pd species over defective alumina to achieve high atomic utilization and tunable electronic structure for semi-hydrogenation of acetylene // Applied Catalysis A, General. 2022. V. 642. P. 118690.
- 19. Wu Q., Shen C., Liu C.-J. Amino acid (histidine) modified Pd/SiO2 catalyst with high activity for selective hydrogenation of acetylene // Applied Surface Science. 2023. V. 607. P.154976.
- 20. Liu Y. et al. Palladium phosphide nanoparticles as highly selective catalysts for the selective hydrogenation of acetylene // J. Catalysis. 2018. V. 364. P. 406.
- 21. Huang W., Pyrz W., Lobo R.F., Chen J.G. Selective hydrogenation of acetylene in the presence of ethylene on K+-β-zeolite supported Pd and PdAg catalysts // Applied Catalysis A: General. 2007. V. 333. P. 254.
- 22. Guo Z., Liu Y., Liu Y., Chu W. Promising SiC support for Pd catalyst in selective hydrogenation of acetylene to ethylene // Applied Surface Science. 2018. V. 442. P. 736.
