КАТАЛИЗАТОРЫ  ДЛЯ  ПОЛУЧЕНИЯ  ФУРАНА

Бериккызы  Асылайым

студент  4  курса,  кафедры  химии  ЮКГПИ,  Республика  Казахстан,  г.  Шымкент

Битемирова  Алия  Еркегуловна

научный  руководитель,  канд.  хим.наук,  доцент  ЮКГПИ,  Республика  Казахстан,  г.  Шымкент

Е-mail:  bitemirova1960@mail.ru

Керимбаева  Куляш  Заурбековна

канд.  техн.наук,  доцент  ЮКГПИ,  Республика  Казахстан,  г.  Шымкент

АННОТАЦИЯ

Целью  является  изучение  каталитической  активности  палладиевых  катализаторов,  нанесенных  на  сибунит  и  модифицированные  с  добавками  Со  и  Ni,  в  реакций  декарбонилировании  фурфурола.  Активность  катали-заторов  Pd\сибунит  с  добавками  Со  и  Ni  испытывают  на  проточной  установке.  Наибольшую  активность  примерно  99  %  и  стабильность  394—407  часов  проявляют  катализаторы  1  %Pd\сибунит,  модифицированные  0,8—1,2  %Со,  выход  фурана  на  которых  достигает  98  %.  Добавка  Ni  влияет  положительно  на  активность  и  селективность  катализаторов  по  фурану.  Стабильность  на  30—50  часов  выше  чем  у  непромотированных  1  %Pd\  сибунит  катализаторов.

Ключевые  слова:  декарбонилирование;  нанесенные  катализаторы;  сибунит;  модифицированные.

Ранее  было  известно  окисный  цинк-хром-марганцевый  катализатор  для  декарбонилирования  фурфурола  [3,  с.  225].  Однако  он  молопроизводителен,  быстро  дезактивируется,  процесс  осуществляют  при  относительно  жестких  условиях,  что  вызывает  интенсивное  осмоление  фурфурола.  В  работе  [1]  изучали  катализатор  «палладий  на  угле»  (КДФ-1),  состоящий  из  96,5  %  угля  марки  АРВ,  1,8  %  Рd  и  1,5  %  Сs.  Однако  указанний  катализатор  обладает  низкой  активностью,  нестабилен.  Также  изучено  нанесенные  Pd/Сибунит  катализаторы  [2,  с.  1041]  для  гидрирования  фурфурола  в  фурфуриловый  спирт.

Целью  настоящей  работы  является  изучение  каталитической  активности  палладиевых  катализаторов,  нанесенных  на  сибунит  (пористый  углерод,  полученный  из  углеводородного  сырья  нефти),  в  реакций  декарбонилировании  фурфурола.

Катализаторы  готовили  следующим  образом.  Для  получения  40  г  1  %  палладия  на  сибуните  (Pd\  C*)  0,34  г  PdCl₂  и  0,68  г  NaCl  растворяли  в  100  см³  дистиллированной  воды  при  40—50  ⁰С  при  непрерывном  перемешивании  до  полного  растворения  PdCl₂  в  течение  0,5  часов.  Далее  в  раствор  добавляли  40  г  сибунита  в  виде  порошка  и  перемешивали  в  течение  1  часов.  Затем  выпавший  осадок  фильтровали,  отмывали  водой  от  ионов  Cl^¯  и  высушивали  в  сушильном  шкафу  при  110—150  ⁰С.

Далее  нанесение  кобальта  или  никеля  на  гранулы  (размер  1—2  мм)  катализаторы  1  %Pd\сибунит  проводят  методом  осаждения  из  водного  раствора  азотнокислого  кобальта  или  никеля.  После  полного  осаждения  ионов  указанных  металлов  (контролируют  визуально  по  изменению  цвета  раствора  и  химическими  методами  анализа)  на  носителе  катализаторы  промывают,  сушат  в  сушильном  шкафу  при  110  ⁰С  в  течение  24  часов.

Активность  катализаторов  Pd\сибунит  с  добавками  кобальта  и  никеля  испытывают  на  проточной  установке  для  реакции  непрерывного  опыта  берут  по  40г  катализатора  диаметром  гранул  1—2  мм  и  свежеперегнанного,  предварительно  очишенного  над  оксидом  кальция  фурфурола.  Активацию  катализаторов  проводят  в  реакторе  при  180  ⁰С  1  часов  и  при  220  ⁰С  2  часов  в  токе  водорода.  Продукты  реакции  анализируют  на  хроматографе  «ЛХМ-8МД».  Активность  катализатора  выражают  в  процентах  конверсии  фурфурола,  от  преврашенного  фурфурола;  стабильность  катализатора  —  по  времени  проведения  декарбонилирования  фурфурола.

Результаты  непрерывного  декарбонилирования  фурфурола  на  модифици-рованных  добавках  кобальта  Pd\сибунит  катализаторах  представлены  в  таблице  1.

Из  нее  видно,  что  катализаторы  с  добавками  кобальта  как  по  активности,  так  и  по  стабильности  превосходят  катализаторы  без  кобальта  и  промышленный  КДФ-1.Наибольшую  активность  примерно  99  %  и  стабильность  394-407  часов  проявляют  католизаторы  1  %  Pd\сибунит,  модифицированные  0,8—1,2  %  Со,  выход  фурана  на  которых  достигает  97—98  %.

Таблица  1.

Декарбонилирования  фурфурола  на  Pd\  сибунит  катализаторах,  модифицированных  добавками  кобальта.  Температура  160—280  ⁰С,  280—380  ⁰С

Аналогично  проводят  испытания  0,8—1,2  %  Pd\  сибунит  катализаторов  модифицированных  катализаторов,  модифицированных  дабавками  никеля  в  пределах  0,5—2,0  %  к  массе  сибунита.

  Результаты  декарбонилирования  фурфурола  приведены  в  таблице  2.

Таблица  2.

Результаты  декарбонилирования  фурфурола  на  Pd\  сибунит  катализаторах,  модифицированных  дабавками  никеля

Из  данных  таблица  2  следует  что  добавка  никеля  оказывает  положительное  влияние  и  на  активность  и  на  селективность  указанных  катализаторов  по  фурану.  Стабильность  на  30—50  часов  выше  чем  у  непромотированных  1  %  Pd\  сибунит  катализаторов.

Список  литературы:

1. Авторское  свид.  СССР.  №  2613917  кл  с  07  Д  307/36.
2. Бейсеков  Т.Б.,  Журхабаева  Л.А.,  Битемирова  А.Е.  Гидрирование  фурфурола  на  нанесенных  палладиевых  катализаторах  под  давлением  водорода.  Журнал  прикладной  химии.  —  Т.  67.  —  Вып.  6.  —  1994.  —  1041  с.
3. Кармильчик  А.Я.,  Гиллер  С.А.  Научные  основы  подбора  и  производства  катализаторов.  Новосибирск,  1964.  —  225  с.