Химиялық технологияда ферроқорытпа катализаторларын қолдану
Қаралымдар: 449 / PDF жүктеулері: 124
DOI:
https://doi.org/10.32523/2616-6771-2025-151-2-87-102Кілт сөздер:
метал құймалары, синтез, ферроқұймалар, катализатор, модифицирленген, ароматты қосылыстарАңдатпа
Бұл мақалада металлургия мен мұнай-химия салаларында кеңінен қолданылатын ферроқорытпа катализаторларының химиялық тұрақтылығы мен каталитикалық белсенділігі зерттелінген. Зерттеудің мақсаты ферроқұймалар қоспасы бар кобальт катализаторларының, ксилит өндірісіндегі катализдік белсенділігін анықтап, толуолдан метилциклогександы алудың тиімді технологияларының ғылыми-техникалық негіздері қарастырылған. Сонымен қатар ферроқұймалармен модифицирленген никельдік байланыстардың физика-химиялық, құрылымдық және адсорбциялық сипаттамалары анықталды. Мақалада жұмыстың негізгі өзектілігі ферроқұймаларды бинарлы никельді катализаторлардың құрамына еңгізу, оларды бір уақытта ферроқұймалардың құрамында болатын бірнеше металдармен жаңартылуына мүмкіндік беріп және химиялық құрамы бойынша дайындалып, никель негізіндегі қаңқалы 80 катализаторлары жасалып, катализаторлардың тұрақтылығы мен тиімділігі едәуір жоғарылады. Өндірістегі лигерлеуші металдардың табиғатын және мөлшерін таңдау модифицирленген қосындылар классификациясына негізделеді. Никель катализаторлары металл ферроқұйма қосымшаларымен кесінді немесе ұнтақ түрінде еңгізіліп, экзотермиялық реакция нәтижесінде балқу температурасында алынды, сондай-ақ сандық және сапалық құрамына нақты әсер етеді. Бұл мақаланың аспектісінде катализаторлардың селективтілігі маңызды рөл атқарады, өйткені ол қажетті өнімдерді жоғары таза күйінде синтездеп алуға және қосымша өнімдер түзілуін азайтуға мүмкіндік береді. Ферротитанмарганец (ФTiMn), ферромарганец (ФMn) және ферромолибденмарганец (ФMoMn) ферроқұймаларымен жаңартылған құймалы никель катализаторларында толуолды гидрлеу арқылы метилциклогександы жоғары таза күйінде және жоғары шығыммен алу мүмкіндігі көрсетілген. Алынған нәтижелер негізінде зерттелген катализаторлар Ni-Al-ФMn>Ni-Al- ФMoMn>Ni-Al- ФTiMn.Со-(70% Al). Қорытынды бойынша Ni-Al-ФMn және Ni-Al-ФMoMn катализаторларды пайдалану мерзімі осы уақытқа дейін өндірісте пайдаланылып жүрген Ni-Al-TiMn катализаторларымен салыстырғанда екі есе артық екендігі қарастырылды.
Downloads
Әдебиеттер тізімі
Andre, R., Meyniel, L., Carenco, S. (2022). Nickel carbide (Ni3C) nanoparticles for catalytic hydrogenation of model compounds in solvent. Catalysis Science & Technology, 12(14), 4572–4583. https://doi.org/10.1039/D2CY00894G
Andrade, L., Muchave, G., Maciel, S. (2022). Vegetable oil and derivates hydroprocessing using Ni as catalyst for the production of hydrocarbons. Chemical Engineering. https://doi.org/10.1155/2022/6402004
Antoniak-Jurak, K., Kowalik, P., Narowski, R. (2011). Investigations on hydrogenation of selected organic sulfur compounds on the Ni-Mo/Al2O3 catalyst in terms of natural gas desulfurization. Chemia, 66(1), 106–114. https://doi.org/10.2478/v10063-011-0011-0
Ashirov, A.M., Satybaldieva, N.K., Erimova, A.Zh., Dүysebekova, A.M. (2015). Issledovanie vliyaniya granulometricheskogo sostava poristyy alyumo-nikelevykh katalizatorov pri gidrirovaniya toluola. [Study of the effect of particle size distribution of porous alumino-nickel catalysts during toluene hydrogenation] ҚazKKA Khabarshysy [The Bulletin of KazATC] 2–3, 93.
Chakraborty, S., Piszel, P., Brennessel, W.A. (2015). Single nickel catalyst for the acceptorless dehydrogenation of alcohols and hydrogenation of carbonyl compounds. Organometallics, 34(21), 5203–5206. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.5b00824
Claude, V., Mahy, J.G., Douven, S., Pirard, S.L., Courson, C., Lambert, S.D. (2019). Ni- and Fe-doped γ-Al2O3 or olivine as primary catalyst for toluene reforming. Materials Today Chemistry, 182–197. https://doi.org/10.1016/j.mtchem
Ibragimova, D.I., Kedelbaev, B.Sh. (2006). Optimizatsiya protsessa gidrirovaniya ksilozy na splavnykh katalizatorakh [Optimization of the xylose hydrogenation process on alloy catalysts.]. Yasaui universitetіnің khabarshysy: Khimiya, tekhnologiya [Bulletin of Khoja Akhmet Yassawi University: Chemistry, Technology] 3, 15–20.
Kameoka, S., Kimura, T., Tsai, A.P. (2009). A novel process for preparation of unsupported mesoporous intermetallic Ni-Zn and Pd-Zn catalysts. Catalysis Letters, 131, 219–224. https://doi.org/10.1007/s10562-009-0045-5
Kedelbaev, B.Sh., Lakhanova, K., Iztleuov, G. Turabdzhanov, S. (2021). Research of the process of continuous hydrogenation of benzene with modified catalysts. Technical Science and Innovation. https://doi.org/10.51346/tstu-01.21.1-77-0099
Kedelbaev, B.Sh., Satybaldieva, N.K. (2007). Modifitsirovannye katalizatory gidrogenizatsii toluola [Modified catalysts for toluene hydrogenation]. Respublikanskaya nauchnaya konferentsiya «Innovatsionnoe razvitie i vostrebovannost nauki v sovremennom Kazakhstane» Seriia khimicheskaia [Republican Scientific Conference «Innovative Development and Demand for Science in Modern Kazakhstan» Series Chemistry]. Almaty, 4, 129–130.
Leont’ev, L.I., Zhuchkov, V.I., Zayakin, O.V., Sychev, A.V., Mikhailova, L.Yu. (2022). Potential for obtaining and applying complex niobium ferroalloys. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2022-1-10-20
MacIntosh, K., Beaumont, S. (2020). Nickel-catalysed vapour-phase hydrogenation of furfural: Insights into reactivity and deactivation. Topics in Catalysis, 63, 15–18. https://doi.org/10.1007/s11244-020-01341-9
Masenova, A.T. (2008). Gidrirovanie aromaticheskikh uglevodorodov dlya polucheniya ekologicheski chistykh topliv. [Hydrodearomatization of aromatic hydrocarbons for the production of environmentally friendly fuels] Izvestiya Natsional’noy akademi nauk Respubliki Kazakhstan. [Proceedings of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan]
Mejia, H., Vogt, C., Weckhuysen, B.M. (2020). Stable niobia-supported nickel catalysts for the hydrogenation of carbon monoxide to hydrocarbons. Catalysis Today, 343, 56–62. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.11.036
Pina, G., Louis, C., Keane, M. (2005). Nickel particle size effects in catalytic hydrogenation and hydrodechlorination: Phenolic transformations over nickel/silica. Physical Chemistry Chemical Physics, 3. https://doi.org/10.1039/B212407F
Popova, N.M., Salakhova, R.Kh., Shapovalov, A.A., Umbetkaliev, A.K., Dosumov, K.D., Tungatarova S.A. (2008). Termodesorbtsiya vodoroda iz Ni-Cu-Cr katalizatora na modifitsirovannom tseriem. Kinetika i kataliz. [Thermal Desorption of Hydrogen from a Ni–Cu–Cr Catalyst Supported on Cerium-Modified Carrier] Kinetics and Catalysis, 50, 567–576. https://doi.org/10.1134/S0023158406060140
Prakash, M., Mahalakshmy, R., Krishnamurthy, K. (2017). Nickel based catalysts for selective hydrogenation of cinnamaldehyde – influence of support phases. European Chemical Bulletin, 6(3). https://doi.org/10.17628/ecb.2017.6.125-131
Satybaldieva, N.K., Kedelbaev, B.Sh., Құdasova, D.E. (2008). Alyumo-nikeldі katalizatorlar fiziko-khimiya kasietterіn zertteu [Study of the physicochemical properties of alumino-nickel catalysts. In Proceedings of the VIII Satbayev International Scientific Conference. https://www.rusnauka.com/17.2015/Chimia/8_194809.doc.htm
Sheldon, G.S., Ding, E., Park, C., Keane, M.A. (2016). Vapor phase hydrogenation of phenol over silica supported Pd and Pd-Yb catalysts. Catalysis Communications, 3, https://doi.org/10.1134/S0023158416010110
Subotin, V.V., Ivanytsya, M.O., Terebilenko, A.V. (2023). Air-stable efficient nickel catalyst for hydrogenation of organic compounds. Catalysts, 13(4), https://doi.org/10.3390/catal13040706
Sunil Kumar, T. (2024). Valorization from waste: Combined reduction of chromite ore processing tailing and sub-grade manganese ore to produce 200 series stainless steel scrap. Mining, Metallurgy & Exploration, 41, 297–309. https://doi.org/10.1007/s42461-024-00915-5
Tashkaraev, R.A., Kedelbaev, B.Sh., Makhmudov, Z.U., Ormanova, A.B. (2020). Promotirovannye ferrosplavami nikelevye katalizatory dlya gidrirovaniya benzola [Nickel catalysts promoted with ferroalloys for benzene hydrogenation]. Chemical Journal of Kazakhstan, 4, 60–69.
Tashkaraev, R.A., Kedelbaev, B.Sh., Makhmudov, Z.U., Ormanova, A.B. (2020). Promotirovannye ferrosplavami nikelevye katalizatory dlya gidrirovaniya benzola. Chemical Journal of Kazakhstan [Nickel catalysts promoted with ferroalloys for benzene.hydrogenation]. Vestnik Natsional noy akademii nauk Respubliki Kazakhstan [Bulletin of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan].
Zakarina, N.A., Djumabaeva, L.S., Akulova, G.V. (2020). Synthesis of nanosized Pd-catalysts on activated and Al–Zr-pillared montmorillonite and their catalytic behavior in the isomerization of n-hexane. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 20(7). https://doi.org/10.1166/jnn.2020.17867
Жүктеулер
Жарияланды
Журналдың саны
Бөлім
Лицензия
Авторлық құқық (c) 2025 Satybaldieva Nurgul Kyrgyzbayevna, A. Berkinbayeva, Zh. Yessenbayeva, S. Abilkasova, S. Almagambetova (Author)
Бұл жұмыс Creative Commons Attribution-Коммерциялық емес 4.0 халықаралық лицензиясы.
