ISSN 2224-5308 Серия биологическая и медицинская. № 6. 2016 N E W S
OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN SERIES OF BIOLOGICAL AND MEDICAL
ISSN 2224-5308
Volume 6, Number 318 (2016), 185 – 192
B. Sh. Kedelbaev, E. K. Esimov, A. M. Esimova, D. E. Kudasova, A. K. Kuderhan M. Auezov SKSU, Shymkent, Kazakhstan.
E-mail: [email protected]
HYDRATION OF BENZOL ON PROMOTED
Установлены кинетические закономерности процессов гидрирования бензола на образцах промотиро- ванных ферросплавами катализаторов. Экспериментально определено, что на разработанных промо- тированных сплавных катализаторов повышается скорость реакции селективного гидрирования бензола в 1,01,6 раза, чем без модифицирующих добавок. Выявлены оптимальные составы модифицированных сплавных катализаторов, условия их приготовления, активации и проведения гидрогенизационных процессов в их присутствии.
Кроме этого, по нашему мнению, увеличение давления водорода выше предельного, что способствует медленному повышению его концентраций на активной поверхности и влияет на переход порядка реакции по водороду к нулевому значению.
Таким образом, скелетные никелевые катализаторы проявляют высокую активность в реакции гидри- рования бензола в циклогексан. Одновременное повышение температуры опыта и давление водорода поло- жительно влияют на активность исследуемых.
Ключевые слова: гидрирование бензола, получение циклогексана, никелевые катализаторы, актив- ность, селективность и устойчивость скелетных катализаторов, удельная поверхность, модифицирующие добавки, ферросплавы: ферросиликохром (ФСХ) ферромолибден (ФМо) ферротитан (ФТi) и ферросилико- кальций (ФСК), состав и структура никелевых катализаторов, порядок реакции по водороду, жидкофазная гидрогенизациякатализаторов.
Введение. Стратегия индустриально инновационного развития Республик СНГ, направленная на формирование государственной экономической политики нацелена на достижение устойчивого развития стран путем перехода от сырьевой направленности развития к перерабатывающей.
В соответствии со стратегией производство конкурентоспособных и экспортоориентиро- ванных товаров, работ и услуг в обрабатывающей промышленности и сфере услуг, является глав- ным предметом государственной индустриально-инновационной политики. Это же можно отнести и к каталитическим процессам органического происхождения, так как с помощью катализа были решены такие важные для технического процесса проблемы, как получения из нефти высокока- чественного моторного горючего, мономеров для производства синтетических каучуков, волокон, различных полимерных материалов, полупродуктов органического синтеза и многое другое.
Циклогексан, метилциклогексан используются для производства капролактам, адипиновой кислоты и гексаметилендиамина, т.е. сырье для производства синтетических волокон, а также различных смол. Каталитическое восстановление ароматических соединений – бензола и толуола представляет большое практическое значение, так как продукты реакций давно привлекают внима- ние исследователей как исходные объекты для синтеза новых соединений. Обзор принципиальных технологических схем [1-5] гидрирования бензола и толуола в промышленности показывает, что во многих случаях гидрирование осуществляется в паровой фазе при температурах 250–325°С и давлении водорода 10,0–27,0 МПа. Естественно в этих условиях в катализате наблюдаются продукты изомеризации и расщепления, что снижает качество целевого продукта. В связи с широ- ким спектром прикладных свойств циклогексана и метилциклогексана мировое производство этих продуктов постоянно растет, что обусловило разработку в развитых странах технологических процессов переработки ароматических соединений с учетом конкретных условий.
Экспериментальная часть и обсуждение
Процессы гидрирования бензола в присутствии многокомпонентных скелетных катализаторов малоизученны. В связи с этим представляло большой интерес проследить, как влияет одновре- менное изменение давления водорода и температуры опыта на кинетику и механизм гидрирования бензола и толуола на промотированных катализаторах.
На рисунке 1 представлена зависимость степени превращения бензола от количества сплава, выявленная в ходе экспериментальных исследований. Из приведенных на рисунке 1 данных видно, что с ростом количества сплава от 0,25 до 2,0 г степень превращения бензола в циклогексан воз- растает прямолинейно, что свидетельствует о протекании реакции в кинетической области.
Изучение гидрирования бензола в зависимости от типа катализатора и выявление кинети- ческих зависимостей с установлением оптимальных параметров процесса имеет определенный интерес. С этой целью нами проведены исследования по гидрированию бензола на бинарных ске- летных никелевых катализаторах [6-9].
ISSN 2224-5308 Серия биологическая и медицинская. № 6. 2016
Рисунок 1 – Зависимость степени превращения бензола
от количества Ni-Al = 50:50 сплава гетерогенного процесса во времени в мин.
Условия эксперимента: 200 мл бензола: 1 – выход С6Н12 за 10 мин.; 2 – выход С6Н12 за за 20 мин.; 3 – выход С6Н12 за 30 мин.; 4 – выход С6Н12 за 40 мин.; 5 – выход С6Н12 за 50 мин.; 6 – выход С6Н12 за 60 мин.
В дальнейших исследованиях нами для каждого опыта было использовано 1,0 г сплава, что составляет 0,28 % от веса исходного бензола. Экспериментально установлено, что с изменением концентрации бензола от 100 до 25 % скорость процесса практически не меняется, т.е. не зависит от концентрации исходного вещества. Это свидетельствует о том, что гетерогенная реакция проте- кает по нулевому порядку в отношении бензола прямолинейный ход полученной зависимости еще раз подверждает о нулевом порядке реакции по бензолу. Аналогичная зависимость сохраняется в основном и для других скелетных никелевых катализаторов [10-12], данные которых приведены на рисунке 1.
На основании проведенных исследований нами для реакции гидрирования бензола в цикло- гексан изучены каталитические свойства скелетных никелевых катализаторов различного состава и получены результаты экспериментальных опытов в зависимости степени гидрирования бензола от содержания никеля в скелетных никелевых катализаторах. При проведении исследования по выявлению кинетических закономерностей, температура процесса составляла 180С и давление водорода 4 МПа.
В ходе проведения исследований изучены каталитические свойства и кинетические законо- мерности сплавных алюмо-никелевых катализаторов, полученных из многокомпонентных систем [13-17]. В качестве добавок к никелевому катализатору использованы ферросплавы: ферросилико- хром (ФСХ) ферромолибден (ФМо) ферротитан (ФТi) и ферросиликокальций (ФСК).
Полученные данные гидрирования бензола в циклогексан на скелетных никель-ферро- молибденовых катализаторах при 160°С и 4 МПа представлены в таблице 2. Анализ данных табли- цы 2 показывает, что активность промотированных ферромолибденом катализаторов несколько выше, чем у скелетного никеля и резко увеличивается с ростом содержания промотора 1 до 3 вес % в сплаве. Дальнейшее повышение количества ферромолибдена до 10,0 вес % приводит к некоторому снижению активности катализаторов [8].
С ростом температуры от 50 до 100С скорость гидрирования бензола на менее активном Ni-Al-Ti-Mo возрастает в 1,5 раза, а на наиболее активном Ni-Al-ФMo – в 2,0 раза.
Исходя из полученных данных, катализаторы располагаются в ряд [18]:
Ni-Al-ФМо > Ni-Al-ФСХ > Ni-Al-ФСК
Промотирующие влияние ферросплавов может быть объяснено физико-химическими и адсорбционными свойствами исходных сплавов и катализаторов, приводя к образованию новых дополнительных фаз и изменению количества имеющихся.
Жидкофазная гидрогенизация непредельных соединений – сложный процесс состоящий из нескольких последовательных стадий транспортировка реагентов к поверхности катализатора с
1 2
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
G. гр.
Степеньпревращениябензола, %
6
5 4 3
Таблица 1 – Результаты гидрирования бензола на скелетных никелевых катализаторах, с добавками ферромолибдена при 160°С и 4 Мпа.
Условия эксперимента: 200 мл бензола, количество катализатора – 0,5 г, продолжительность гидрирования – 10-60 минут.
№ Состав сплава в вес % Выход циклогексана (%) от времени ,мин
10 20 30 40 50 60
1 Ni:Al = 50 9,0 18,8 30,4 40,8 51,0 60,5
2 Ni:ФМо:Al = 49:1:50 11,0 22,2 33,0 44,5 56,3 70,7
3 Ni:ФМо:Al = 47:3:50 24.3 37.8 56.3 66.4 78.0 88.3
4 Ni:ФМо:Al = 45:5:50 15.6 31.3 48.6 59.9 72.3 85.8
5 Ni:ФМо:Al = 43:7:50 12.0 22.8 34.6 47.2 60.0 78.6
6 Ni:ФМо:Al = 40:10:50 8.2 13.0 26.4 37.3 56.1 67.4
последующей их адсорбцией каталитическое превращение на поверхности и наконец десорбция продуктов реакции с поверхности катализатора Наиболее сложными из них являются стадии адсорбции и акты реакции на поверхности катализаторы, имеющие химическую природу При этом невозможно рассчитать константы скорости всех указанных стадий процесса поэтому пред- полагают что общая скорость реакции должна определяться скоростью самой медленной (лими- тирующей) из этих стадий
Как известно [19], гидрирование одного и того же непредельного соединения может протекать по тому или иному механизму, в зависимости от природы катализатора и условий проведения реакции
Влияние давления водорода на кинетику и механизм гидрирования ароматических углево- дородов в присутствии никелевых катализаторов подробно изучено Д. В. Сокольским с сотруд- никами [20] Авторами показано, что скорость гидрирования растет пропорционально до опре- деленного предела с увеличением давления водорода. Величина предельного давления зависит от природы гидрируемого соединения, вида катализатора, а также от температуры опыта. Порядок реакции по водороду изменяется от первого до нулевого, а по гидрируемому веществу нулевой, в зависимости от условий проведения процесса.
Данные результаты исследований по гидрированию бензола на скелетных никелевых катали- заторах с добавками оптимального состава ферросплавов (5,0% ФСХ, 3,0% ФМо и 5,0% ФСК) при различных температурах приведены на рисунке 2. Из анализа данных рисунка 2 видно, что повы- шение температуры опыта от 120 до 200С существенно увеличивает выход циклогексана на всех видах катализаторах. Однако на наиболее активном никель-ферромолибденовом (3,0 вес.% ФМо) катализаторе выход циклогексана в интервале температур 120–200С. увеличивается от 26,0 до 100%.
Следует отметить, что незначительно низкую активность проявляет никелевый катализатор, содержащий в виде добавок ферросиликокальция. Выход продукта реакции на данном катали- заторе достигает 88,0 % при 200С, в то время как на скелетном никелевом катализаторе при той же температуре он составляет 74,6 %. Величины кажущихся энергий активации, рассчитанные в
интервале 120–200С на промотированных ферросплавами катализаторах, составляют от 6,3 до 9,5 ккал/моль.
Результаты исследований влияния давления водорода на активность вышеуказанных никеле- вых катализаторов с добавками ферросплавов при 160С приведены на рисунок 3. Варьирование давления водорода от 2 до 12 МПа оказывают положительное влияние на активность пром- отированных никелевых катализаторов. Выявлено, что наибольшую активность по-прежнему проявляют никельферромолибденовый (3 вес.%) и никель-ферросиликохромовый (5,0 вес. %) катализаторы, на которых выход циклогексана резко повышается от 12,4 и 16,0 до 92,0 и 94,2 % соответственно типу катализатора в интервале значение давления водорода 1,0–6,0 МПа.
ISSN 2224
на
След Данные р бавками ф Из рисунк циклогекс наблюдае реакции п нить боле которого или перех давления траций на значению
4-5308
Рису а скелетных ни
на с 4 – Ni:ΦMo
дует отметит результаты и ферросплаво ка 3 видно, сана возрас ется наруше
по водороду ее полным н
соответств хода одного водорода а активной ю.
0 20 40 60 80 100 120 Выходциклогексана ,% Выходциклогексана, %
унок 2 – Завис икелевых катал 1 – Ni – 50%
Рисунок 3 – З скелетных ник o:Al = 47:3:50;
ть, что наим исследовани ов в зависим
что на всех стет прямо ение прямо у от первог насыщением вует стехио
о механизма выше пред
поверхност 0
симость степен лизаторах с до
Аl; 2 – Ni – Ф
Зависимость вы келевых катали
3 – Ni:ΦCK:A
меньшую ак ия степени п мости от дав катализатор пропорцио олинейной з
о к дробном м поверхнос
метрическо а реакций в ельного, чт ти и влияет
2
ни превращени бавками ФМо ФСК-Аl; 3 – Ni-
ыхода циклоге изаторах с доба Al = 45:5:50; 2 –
ктивность пр превращени вления водо рах с ростом онально. Пр
зависимости му. Смену п ти катализа му соотнош в другой. Кр то способст
на переход 6
Серия биол
ия бензола от т , ФСК и ФСХ -ФСХ – Аl; 4 –
ексана от давл авками феррос – Ni:ΦCX:Al =
роявляет ск ия бензола н орода, при 1 м давления в ри значении и. При этом порядка реа атора сорбир шению ком роме этого, твует медле д порядка р
8
логическая и
температуры о при давлении – Ni-ФМо – Аl
ения водорода сплавов при 16
= 45:5:50; 1 – N
келетный ни на никелевы 160С предс водорода от и давления м выявлено акции по во рованным во мпонентов р
по нашему енному повы реакции по
10
медицинская
опыта водорода 4 М
а 60С:
Ni:Al = 50:50
икелевый ка ых катализат ставлено на р
т 20 до 6,0 М выше 8,0–
о изменени дороду мож одородом, к реакционной у мнению, у
ышению ег водороду к
12
4 3
1 2
3
4
Р, Мпа
я. № 6. 2016
МПа:
атализатор.
торах с до- рисунке 3.
МПа выход –12,0 МПа я порядка жно объяс- количество
й системы увеличение го концен-
нулевому
1 4 3 2
Таким образом, скелетные никелевые катализаторы проявляют высокую активность в реакции гидрирования бензола в циклогексан. Одновременное повышение температуры опыта и давление водорода положительно влияют на активность исследуемых катализаторов.
В проточной установке испытаны Ni-Al, Ni-Al-ФМо, Ni-Al-ФMoMn, Ni-Al-ФTiMn катали- заторы. При проведении экспериментов сплавы активировались 10% раствором гидроксида нат- рия. С удалением 20% алюминия при первом выщелачивании насыщение катализатора проводи- лось в токе водорода в течение 18 часов при температуре процесса 160С и давлении 0,5 МПа.
Скорость подачи бензола варьировалась от 60 до 120 мл/ч. Повышение давления водорода от 5 до 8 МПа позволяло выявить, что с ростом давления водорода до 6 МПа степень конверсии бензола возрастает и дальнейшее увеличение давления не влияет на активность катализатора. В период исследований никель-титан-алюминиевый катализатор проработал 240 часов без изменения активности. Исследованиями выявлено, что 99,6% выход циклогексана достигается при темпера- туре процесса 160С и давлении водорода 4 МПа. Кроме того, установлено, что на никель-желез- ном катализаторе после 104 часов работы в тех же условиях степень конверсии бензола начинает падать. Промотирование никель-алюминиевого сплава ферросплавами позволило повысить актив- ность и стабильность катализатора, а также снизить температуру процесса со 160 до 90С, а давле- ние с 4 до 2 МПа.
Выводы. Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что промотиро- вание никель-алюминиевого сплава ферросплавами позволило повысить активность и стабиль- ность катализатора. Проведение процесса в автоклаве проточного типа позволяет более эффек- тивно использовать активную поверхность катализатора гидрогенизации. Однако при больших производственных мощностях более эффективными являются промышленные установки колон- ного типа.
Установлены кинетические закономерности процессов гидрирования бензола на образцах, промотированных ферросплавами катализаторов. Экспериментально определено, что на разрабо- танных промотированных сплавных катализаторов повышается скорость реакции селективного гидрирования бензола в 1,01,6 раза, чем без модифицирующих добавок. Выявлены оптимальные составы модифицированных сплавных катализаторов, условия их приготовления, активации и проведения гидрогенизационных процессов в их присутствии.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Калечиц И.Б., Химия гидрогенизационных процессов в переработке топлив. – М.: Химия, 1983. – 225-236 c.
[2] Туробджанов С.М., Ташкараев Р.А., Кедельбаев Б.Ш., М. Куатбеков А.М. Многокомпонентные катализаторы для гидрирования бензола и толуола в жидкой фазе // ХIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тез.
докл. – Волгоград, 2011. –Т. 4. – С. 257.
[3] Ташкараев Р.А., Турабджанов С.М., Кедельбаев Б.Ш. Каталитическое гидрирование бензола до циклогексана на модифицированных никелевых катализаторах //Узбекский химический журнал. – Ташкент, 2011. – № 1. – С. 24-28.
[4] Киперман С.Л. Кинетические модели гетерогенных каталитических реакций // Изв. АН СССР. Сер. хим. – 1991.
– № 12. – С. 2699-2717.
[5] Ташкараев Р.А., Кедельбаев Б.Ш., Кочкаров Г.А. Разработка технологии получения промотированного жидко- фазного катализатора для гидрирования бензола // Межд. научно-практ. конф. – Томск, 2011. – С. 187-189.
[6] Турабджанов С.М., Ташкараев Р.А. Промотированные катализаторы в технологии жидкофазного органического синтеза // Химия и химическая технология. – Ташкент, 2011. – № 3. – С. 16-25.
[7] Ташкараев Р.А., Турабджанов С.М., Кедельбаев Б.Ш. Ферросплавные никелевые катализаторы для синтезе цик- логексана // Вестник МКТУ им. А. Яссави. – Туркестан, 2011. – № 2. – С. 49-51.
[8] Туртабаев С.К., Ташкараев Р.А. Кедельбаев Б.Ш. Катализатор для получения циклогексана // Заявка № 009736 от 08.04.2011 года на получение Инновационного патента РК.
[9] Терентьева Э.П., Удовенко Н.К, Павлова Е.А., Алиев Р.Г. Основы химии целлюлозы и древесины: учебно- методическое пособие. – СПб.: ГОУВПО СПбГУ РП, 2010. – 23 с.
[10] Кузнецов Б.Н., Кузнецова С.А., Тарабанько В.Е. Новые методы получения химических продуктов из биомас-
сы деревьев сибирских пород // Российский химический журнал (Журнал российского химического общества им.
Д. И. Мендедлеева). – 2004. – Т. XLVIII, № 3. 1. – C. 4-20.
ISSN 2224-5308 Серия биологическая и медицинская. № 6. 2016 [11] Кузнецов, Б.Н. Каталитические методы в получении химических продуктов из древесной биомассы // Химия в интересах устойчивого развития. – 1989. – Т. 6. – С. 383-396.
[12] Гальбрайх Л.С. Целлюлоза и ее производные // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 11. – C. 47-53.
[13] Аутлов С.А., Базарнова Н.Г., Кушнир Е. Ю. Микрокристаллическая целлюлоза: структура, свойства и области применения (обзор) // Химия растительного сырья. – 2013. – № 3. – C. 33-41.
[14] Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Микрокристаллическая целлюлоза. Химия древесины и синтети- ческих полимеров: Учебник для вузов. – СПб., 1999. – С. 578-579.
[15] Deng W., Liu M., Tan X., Zhang Q., Wang Y. Conversion of cellobiose into sorbitol in neutral water medium over carbon nanotube-supported ruthenium catalysts // Journal of Catalysis. – 2010. – Vol. 271. – P. 22- 32.
[16] Торполов М.А., Тарабукин Д.В., Фролова С.В., Щербакова Т.П., Володин В.В. Ферментативный гидролиз по- рошковых целлюлоз, полученных различными методами // Химия растительного сырья. – 2007. – № 3. – С. 69-76.
[17] Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю., Золотухин В.Н., Обрезкова М.В., Скиба Е.А., Ильясов С.Г., Сакович Г.В., Опарина Л.А., Высоцкая О.В., Колыванов Н.А., Гусарова Н.К., Трофимов Б.А. Пути полной и экологически чистой пере- работки возобновляемого растительного сырья // Ползуновский вестник. – 2010. – № 4-1. – С. 158-167.
[18] Благина В.В. Сверхкритическая вода // Химия и жизнь. – 2007. – № 8.
[19] Григорьев М.Е. Исследование катализатора Ru/полимерная матрица в жидкофазном гидрировании D-глюкозы до D-сорбита: Дис. канд. хим. наук. – Тверь, 2012. – 135 с.
[20] Цюрупа М.П., Блинникова З.К., Проскурина Н.А., Пастухов А.В., Павлова Л.А., Даванков В.А. Сверхсшитый
полистирол – первый нанопористый полимерный материал // Российские нанотехнологии. – 2009. – Т. 4, № 9-10. – С. 109-117.
REFERENCES
[1] Kalechic I.B. Himija gidrogenizacionnyh processov v pererabotke topliv. M.: Himija, 1983. P. 225-236.
[2] Turobdzhanov S.M., Tashkaraev R.A., Kedel'baev B.Sh., M. Kuatbekov A.M. Mnogokomponentnye katalizatory dlja gidrirovanija benzola i toluola vzhidkoj faze // HIX Mendeleevskij s#ezd po obshhej i prikladnoj himii. Tez.dokl. Volgograd, 2011. Vol. 4. P. 257.
[3] Tashkaraev R.A., Turabdzhanov S.M., Kedel'baev B.Sh. Kataliticheskoe gidrirovanie benzola do ciklogeksana na modi- ficirovannyh nikelevyh katalizatorah // Uzbekskij himicheskij zhurnal. Tashkent, 2011. N 1. P. 24-28.
[4] Kiperman S.L. Kineticheskie modeli geterogennyh kataliticheskih reakcij // Izv. AN SSSR. Ser. him. 1991. N 12.
P. 2699-2717.
[5] Tashkaraev R.A., Kedel'baev B.Sh., Kochkarov G.A. Razrabotka tehnologii poluchenija promotirovannogo zhidkofaz- nogo katalizatora dlja gidrirovanija benzola // Mezhd. nauchno-prakt. konf. Tomsk, 2011. P. 187-189.
[6] Turabdzhanov S.M., Tashkaraev R.A. Promotirovannye katalizatory v tehnologii zhidkofaznogo organicheskogo sinteza // Himija i himicheskaja tehnologija. Tashkent, 2011. N 3. P. 16-25.
[7] Tashkaraev R.A., Turabdzhanov S.M., Kedel'baev B.Sh. Ferrosplavnye nikelevye katalizatory dlja sinteze ciklogeksana // Vestnik MKTU im. A. Jassavi. Turkestan, 2011. N 2. P. 49-51.
[8] Turtabaev S.K., Tashkaraev R.A. Kedel'baev B.Sh. Katalizator dlja poluchenija ciklogeksana // Zajavka № 009736 ot 08.04.2011 goda na poluchenija Innovacionnogo patenta RK.
[9] Terent'eva Je.P., Udovenko N.K., Pavlova E.A., Aliev R.G. Osnovy himii celljulozy i drevesiny: uchebno-metodiches- koe posobie. SPb.: GOUVPO SPbGU RP, 2010. 23 p.
[10] Kuznecov B.N., Kuznecova S.A., Taraban'ko V.E. Novye metody poluchenija himicheskih produktov iz biomassy derev'ev sibirskih porod // Rossijskij himicheskij zhurnal (Zhurnal rossijskogo himicheskogo obshhestva im. D. I. Mendedleeva).
2004. Vol. XLVIII, N3. 1. P. 4-20.
[11] Kuznecov B.N. Kataliticheskie metody v poluchenii himicheskih produktov iz drevesnoj biomassy // Himija v intere- sah ustojchivogo razvitija. 1989. Vol. 6. P. 383-396.
[12] Gal'brajh L.S. Celljuloza i ee proizvodnye // Sorosovskij obrazovatel'nyj zhurnal. 1996. N 11. P. 47-53.
[13] Autlov S.A., Bazarnova N.G., Kushnir E.Ju. Mikrokristallicheskaja celljulaza: struktura, svojstva i oblasti primenenija (obzor) // Himija rastitel'nogo syr'ja. 2013. N 3. P. 33-41.
[14] Azarov V.I., Burov A.V., Obolenskaja A.V. Mikrokristallicheskaja celljuloza. Himija drevesiny i sinteticheskih poli- merov:uchebnik dlja vuzov. SPb., 1999. P. 578-579.
[15] Deng W., Liu M., Tan X., Zhang Q., Wang Y. Conversion of cellobiose into sorbitol in neutral water medium over carbon nanotube-supported ruthenium catalysts // Journal of Catalysis. 2010. Vol. 271. P. 22-32.
[16] Torpolov M.A., Tarabukin D.V., Frolova S.V., Shherbakova T.P., Volodin V.V. Fermentativnyj gidroliz poroshkovyh celljuloz, poluchennyh razlichnymi metodami // Himija rastitel'nogo syr'ja. 2007. N 3. P. 69-76.
[17] Budaeva V.V., Mitrofanov R.Ju., Zolotuhin V.N., Obrezkova M.V., Skiba E.A., Il'jasov S.G., Sakovich G.V., Opari- na L.A., Vysockaja O.V., Kolyvanov N.A., Gusarova N.K., Trofimov B.A. Puti polnoj i jekologicheski chistoj pererabotki vozobnovljaemogo rastitel'nogo syr'ja // Polzunovskij vestnik. 2010. N 4-1. P. 158-167.
[18] Blagina V.V. Sverhkriticheskaja voda // Himija i zhizn'. 2007. N 8.
[19] Grigor'ev M.E. Issledovanie katalizatora Ru/polimernaja matrica v zhidkofaznom gidrirovanii D-gljukozy do D-sorbi- ta: Dis. kand. him. nauk. Tver', 2012. 135 p.
[20] Cjurupa M.P., Blinnikova Z.K., Proskurina N.A., Pastuhov A.V., Pavlova L.A., Davankov V.A. Sverhsshityj polistirol – pervyj nanoporistyj polimernyj material // Rossijskie nanotehnologii. 2009. Vol. 4, N 9-10. P. 109-117.
Б. Ш. Кедельбаев, Е. К. Есимов, А. М. Есимова, Д. Е. Кудасова, А. К. Кудерхан
М. Əуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан ФЕРРОҚҰЙМАЛАРМЕН ПРОМОТИРЛЕНГЕН НИКЕЛЬ КАТАЛИЗАТОРЛАРЫНДА БЕНЗОЛДЫ ГИДРЛЕУ
Аннотация. 140С температура жəне 8 МПа қысым кезінде жұмыс жасайтын өндіріске арналған жоғар- ғы белсенді, тұрақты, селективті циклогексан бойынша жаңа стационарлы катализаторлар жасалды. Бізбен жасалған Ni-Al-ФМо катализаторы бензолдан циклогексан алу өндірісіне енгізу үшін ұсынылады.
Осылайша, жүргізілген зерттеулер нəтижелері көрсеткендей, никель – алюминий құймаларын ферро- құймалармен промотирлеу катализатордың белсенділігі мен тұрақтылығын жоғарылатады. Ағымдық типтегі автоклавта процесті жүргізу гидрогенизациялауда катализатордың жоғарғы белсенді бетін тиімді қолдануға мүмкіндік береді. Бірақ, үлкен өндірістік қуаты бар болса, колонналы типтегі өнеркəсіптік қондырғылар қол- дану тиімді болып келеді.
Ферроқұймалармен промотирленген катализаторлар үлгілерінде бензолды гидрлеу процесінің кинети- калық заңдылықтары анықталды. Тəжірибе жүзінде анықталғандай, жасалған промотирленген катализатор- ларда модифицирлеуші қосымшаларсыз жасалған катализаторларға қарағанда, бензолды селективті гидрлеу- дің реакция жылдамдығы 1,01,6 есе жоғарылайды. Модифицирленген құймалы катализаторлардың опти- малды құрамы, оларды дайындау жағдайлары, олардың қатысында гидрогенизаиця процестерін белсенді ету мен жүргізу анықталды.
Одан басқа, біздің ойымызша, сутегі қысымын жоғарғы шамадан арттыру, жоғарғы белсенді бетінде оның концентрациясын баяу жоғарылатуға жəне сутегі бойынша реакция реттілігін нөл деген мəнге өтуіне əсер етеді.
Осылайша, қаңқалы никельді катализаторлар бензолды циклогексанға гидрлеу реакциясында белсен- ділігін жоғарылатады. Бір уақытта сынақ температурасы мен сутегі қысымын жоғарылату зерттелетін ката- лизаторлардың белсенділігіне əсер етеді.
Түйін сөздер: бензолды гидрлеу, циклогексан алу, никельді катализаторлар, белсенділігі, қаңқалы катализаторлардың селективтілігі мен тұрақтылығы, меншікті жоғарғы беті, модифицирлеуші қосымшалар, ферроқұймалар: ферросиликохром (ФСХ) ферромолибден (ФМо) ферротитан (ФТi) и ферросиликокальций (ФСК), никель катализаторлардың құрамы мен құрылысы, сутегі бойынша реакция реттілігі, сұйық фазалы гидрогенизация.
Сведения об авторах:
Кедельбаев Бахытжан Шильмирзаевич – доктор технических наук, профессор, Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, Высшая школа «Химическая инженерия и Биотехнология», кафедра «Биотехнология».
Есимов Есенбек – кандидат технических наук, доцент, Южно-Казахстанский государственный универ- ситет им. М. Ауэзова, Высшая школа «Химическая инженерия и Биотехнология», кафедра «Биотехнология».
Есимова Анар Маденовна – кандидат химических наук, доцент, Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, Высшая школа «Химическая инженерия и Биотехнология», кафедра «Биотех- нология».
Кудасова Дариха Ерадиловна-магистр, преподаватель, Южно-Казахстанский государственный универ- ситет им. М. Ауэзова, Высшая школа «Химическая инженерия и Биотехнология», кафедра «Биотехнология».
Кудерхан Акжан Куатовна – студент группы ХТ-13-5к4, Южно-Казахстанский государственный уни- верситет им. М. Ауэзова, Высшая школа «Химическая инженерия и Биотехнология», кафедра «Биотех- нология».
ISSN 2224-5308 Серия биологическая и медицинская. № 6. 2016 N E W S
OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN SERIES OF BIOLOGICAL AND MEDICAL
ISSN 2224-5308
Volume 6, Number 318 (2016), 193 – 202
S. K. Koyshibaeva
“Kazakh Scientific and Research Institute of Fishery” LLP, Almaty, Kazakhstan.
E-mail: [email protected]