Введение к работе
Актуальность исследования. Многочисленные экспериментальные данные, полученные к настоящему времени, с очевидность» свидетельствуют о том, что процессы в катализаторе, протекавшие вместе с хшическнет стадиями катализа, могут сказывать существенное влияние на канеткку каталитической реакция. Многообразие явлений, происходящих при взаишдей-ствзи катализатора и реакционной среды, чрезвычайно велико а определяется конкретной реакцией и конкретным катализаторе-га.
Исследование кинетики отдельных стадий реакцка, отдельных элементов активного компонента катализатора и их участия в каталитической реакции, применение методик 1л situ (например ЭПР In situ, калориметрия in situ) позволяет получить более полную информацию о взаимодействии катализатора и реакционной среды.
В настоящей работе изучена реакция окислительного дегидрирования бутенов на нанесенных оксидных ванадяймагниевых катализаторах.
Цель работы. Исследование строения активных центров нанесенных вннадаймагняевых катализаторов и их изменений в результате реакции окислительного дегидрирования бутенов, изучение кинетика реакции, её отдельных стадий, построение ко-.гзчественней модели, учитывающей изменение катализатора под воздействием реакционной среда.
Научная новизна. Впервые исследован йэхвеизм и кинетика реакции окислительного дегидрирования различных бутенов в бутадиен,на понесенных мнадайамагниешх катализаторах. Впервые для исследования строения активного компонента этих катализаторов и его распределения на носителе применены метод ЯМР на ядрах S1?, гяетод ВШЗ н штод ЭПР In situ. Оценена доля поверхности, занятая активным компонентом и исследована роль элементов активного компонента в реакциях парциаль-еого и глубокого окисления бутенов. Показано, что состав активного компонента в результате реакции изменяется, что приводит к изменении активности катализаторов. Исследована нестационарная кинетика взаимодействия катализатора с основными компонентами реакционной смеси. Построена кинетическая мо-
дель реакции окислительного дегидрирования бутенов на нанесённых ванадиймагниевых катализаторах с учетом изменения состояния катализатора в результате взаимодействия с когяюнен-тами реакционной среды. Ь'одель описывает поведение катализатора в стационарных и динамических условиях проведения реакции.
Практическая ценность работа.Исследование закономерностей изменения оксидных катализаторов в реакциях окисления и количественное описание кх проявлений в кинетике каталитической реакции представляет определенный теоретический интерес. Выполненные исследования развивают представления о детальном механизме каталитических реакций, природе каталитического действия оксидных катализаторов. Создана количественная кинетическая модель реакции, описыващая поведение катализатора в стационарных и переходных реяимах его работы. Полученные сведения об активном компоненте, его распределении на поверхности носителя, а тага» выявление форм ванадия, ответственных за селективное и неселэктивноа окисленеє углеводородов, кокет служить основой для целенаправленного синтеза катализаторов как для реакции окислительного дегидрирования бутенов, так и для родственных ей реакций, например, окислительного дегидрирования этилбензола в стирол ели совместного получения стирола и анилина из этилбензола и нитробензола.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на IV Всесоюной конференції но кэханезцу каталитических реакцЕЗ. (Москва,1988 ), на v Всесоюзном совещании по хкмнз, технологии и применению ванадиевых соединений (Чусовая,1937), на III Всесоюзной конференции по химии кластеров (Одесса,1987), на IV Всесоюзной конференции по кинетике каталитических реакций (Ярославль,1937), на III и Г? Всесоюзных конференциях "Нестационарные процессы в катализе" (Новосибирск,1986,-1930), на Всесоюзной конференции по оісислательному гетерогенному катализу (Баку,1938), на конкурсах научно-исследовательских работ Института катализа СО АН СССР (1985,1986).
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 17 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из ввз-.