Введение к работе
Актуальность работы. Одним из важнейших мономеров для получения многих видов синтетических каучуков является дивинил.
Технико-экономические показатели производства синтетических каучуков в значительной степени зависят от эффективности полу-, чения мономеров, на долю которых приходится до 70$ затрат, входящих в себестоимость синтетических каучуков. в СССР большую часть дивинила получают методой двухстадийного дегидрирования н-бутана. Экономика этого процесса определяется, в основном, второй стадией - дегидрированием н-бутиленов. Онако, выходи дивинила при этой незначительны и не удовлетворяет растущие потребности промышленности. Наиболее перспективным методом получения дивинила из н-бутиленов является процесс каталитического окислительного дегидрирования, так как данная реакция протекает практически необратимо и позволяет получать высокие выходы целевогэ продукта. Поэтому комплексные исследования по подбору высокоэффективных каталитических систем весьма актуальны.
Исследования ИНХП Азерб.ССР. Петро-Текс Кемикал Корпорейшн, НИИЬЛСК и других по созданию высокоэффективных.'катализаторов показали перспективность проведения процесса окислительного дегидрирования на ферритовых катализаторах. Эти исследования позволили впервые в СССР внедрить процесс окислительного дегидрирования н-бутиленов в промышленности на ИМ-603 Сферрито-вый катализатор), на котором выход дивинила достигает 48-52 при селективности 80-82.
Однако, полученные данные не исчерпывает возможности процесса.
Пель работы. Целью настоящей работы является создание высокоэффективного катализатора для процесса окислительного дегидрирования н-бутиленов в дивинил на основании комплексных исследований физико-химических и каталитических свойств сложных ферритовых систем, и изучение кинетических закономерностей процесса на выбранном оптимальном катализаторе.
Научная новчзна. В результате исследований каталитических свойств сложных нелезооксидных систем на основе оксидов/% , М/> , &',Л$ » <г в реакции окислительного дегидрирова-
A'- ...:-
ния н-бутиленов в дивинил найдено, что наиболее перспективным является /^-/4/9-/^-0 катализатор. На основании физико-химических исследований установлено, что за активность катализаторов ответственна фаза твердого раствора ферритов со шпинель-ной структурой. Небольшой избыток лГ-/^гЗ, обнаруженный в свежих образцах, под воздействием реакционной среди растворяется в ферритовой фазе.
Показано, что промогирование выбранного катализатора набольший количеством германия приводит к увеличение выхода дивинила на 4-6? масс. Установлено, что оптимальным носителем является К-16У."
На оптимальном катализаторе изучены кинетические закономерности процесса окислительного дегидрирования я-бутиленоз в дивинил..
Практическая ценность. Разработана методика синтеза трегер-ного/^-^-у^-^/^'^/З/^^катализатора для процесса окислительного дегидрирования и-бутиленов, который по активности су-, цественно превосходит существующие промышленные катализаторы. При испытании трегераого катализатора в проточном реакторе со стационарным слоем катализатора в"ыход дивинила составил 76-77 iiac'caa пропущенные и 83-89 на разложенные н-бутилены.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на: научно-технической конференции, посвященной 150-ле-тию ее дня рождения Д.И.Менделеева (Баку, 1984 г.); научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (Уфа, 1985 г.)і Республиканской научной конференции аспирантов (Баку, 1986 г.); П республиканской конференции молодых ученых-химиков (Баку, 1986 г.); Iу Всесоюзной конференции по кинетике гетерогенно-каталитических реакций (Ярославль, 1988 г.); I научной конференций молодых ученых ИНХП АН Азерб.ССР (Баку, 1988) и объединенном заседании Ученого Совета и общеинститутского научного семинара ИГПХТ АН Азерб.ССР от 18 октября 1989 года.
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано семь научных трудов. .
Объем работы. Работа изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 3V рисунка, 32 таблицы и состоит из введения, пяти глав, выводов и библиографического списка, включающего
159 наименований.