Том 336 № 2 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/2/4650
Дегидрирование изобутана в присутствии CO2 на CrOx/SiO2 катализаторе, модифицированном металлами 2 группы
Актуальность. В связи с ростом потребности в олефинах, в частности в изобутилене, требуется повышение эффективности работы технологических процессов, а также катализаторов. В случае оксидно-хромовых систем требуется повышение активности и стабильности их работы. Помимо этого, окислительное дегидрирование низших алканов в крупнотоннажном производстве приводит к утилизации парникового газа CO2. В процессе образуется угарный газ, который является важным компонентом для производства синтетических углеводородов. Цель. Определить влияние промоторов металлов 2 группы на активность и стабильность оксидно-хромовых катализаторов при окислительном дегидрировании изобутана. Методы. Системное исследование Ca, Sr и Ba добавок с использованием SiO2 было проведено для Cr-содержащих катализаторов дегидрирования изобутана в присутствии CO2. Для модификации структуры каталитических систем и повышения эффективности дегидрирования были введены методом равновесной адсорбции металлы 2 группы в качестве модифицирующих добавок. Анализ поверхности каталитических систем осуществлялся термопрограмируемым восстановлением. Результаты и выводы. Исследование модифицированного оксидно-хромового катализатора показало, что промоторы на основе металлов 2 группы повышают эффективность работы в процессе дегидрирования изобутана в присутствии CO2, отражаемое в высоком выходе целевого продукта. Высокими показателями выхода обладают образцы Cr (3 %) Ox/РА (10) – Са /КСКГ и Cr (3 %) Ox/РА (20) – Ba/КСКГ (55 и 54 % соответственно). Было выявлено, что содержание модифицирующих добавок сильно влияет на работу катализатора, в случае повышения содержания кальция наблюдается увеличение активности и стабильности каталитической системы, что отражается на повышении выхода целевого продукта. Термопрограмируемое восстановление модифицированного катализатора показало, что введение металлов 2 группы снижает долю доступного хрома на поверхности носителя.
Ключевые слова:
щелочноземельные металлы, оксидно-хромовый катализатор, окислительное дегидрирование изобутана, термопрограмируемое восстановление водородом, изобутилен
