Abstract: К наиболее перспективным катализаторам жидкофазного гидрирования ацетилена в этилен относится нанесённый на Al2O3 палладий, модифицированный металлами IB, IIB или IIIA подгрупп, в частности, галлием, цинком и серебром [1, 2]. Указанные системы проявляют высокую активность и селективность вследствие образования биметаллических фаз. Вместе с тем, состав и структура активного компонента катализатора, размер нанесённых частиц, а также степень проявления эффекта модифицирования сильно зависят от способа приготовления образцов, в частности, от условий их термообработки [3]. Однако в литературе отсутствуют корреляции, устанавливающие связь между условиями приготовления таких систем с их свойствами применительно к жидкофазному гидрированию ацетилена. Объектами данного исследования выбраны модифицированные галлием, цинком, а также серебром палладиевые катализаторы, нанесённые на пористый графитоподобный углеродный материал Сибунит (SБЭТ = 325 м2/г). Ранее нами уже были получены данные о влиянии температуры [4] и продолжительности восстановительной термообработки [5] на активность Pd-М/Сибунит (M: Ga, Zn, Ag) катализаторов в данной реакции, проводимой в среде N-метилпирролидона. Мы доказали, что введение второго металла (Ga, Zn или Ag) в Pd-катализатор предотвращает спекание активного компонента в ходе восстановления, вследствие чего длительность этого процесса не влияет на активность и селективность модифицированных катализаторов, в отличие от немодифицированного Pd/Сибунит образца. Данная работа включает более подробное исследование причин наблюдаемого явления термостабилизации на основе анализа состояния активного компонента и модификатора в катализаторах на разных стадиях приготовления, в том числе с применением метода ПЭМВР. Биметаллические катализаторы (Pd:M = 1:1) синтезировали методом пропитки носителя по влагоёмкости водными растворами, содержащими нитраты палладия и модификатора, с последующими стадиями сушки и восстановления в водороде при 500˚С (Pd-Ag/Сибунит – 300˚С). Продолжительность термообработки в водороде варьировали: 1, 3, 4 и 5 часов. Каталитические испытания по гидрированию модельной газовой смеси, содержащей 4 об.% C2H2 и 96 об.% H2, проводили при 55˚С на установке жидкофазного гидрирования ацетилена. Анализ образцов методами ПЭМВР и РФА показал, что активный компонент в Pd-М/Сибунит катализаторах находится в виде биметаллических соединений. Однако наибольший интерес вызвали Pd-Zn системы, которые проявили наибольшую активность и селективность по этилену (на 20 отн.% превышающую селективность немодифицированных образцов). Pd- и Pd-Zn- катализаторы дополнительно исследовали методом ПЭМВР после стадии нанесения предшественников, а также, после закрепления металлических компонентов на носителе путём восстановления образцов в токе H2 в течение 3 и 5 часов. Отличия в значениях дисперсности были выявлены для восстановленных Pd- и Pd-Zn-образцов. Pd-Zn-катализаторы характеризуются большей дисперсностью, сохраняющейся при увеличении продолжительности термообработки до 5 ч, в то время как размер частиц Pd в Pd/Сибунит катализаторе при этом значительно увеличивается. Вероятно, явление термостабилизации дисперсности Pd при введении второго металла (Ga, Zn или Ag) связано с более сильным взаимодействием модификатора с носителем, что препятствует перемещению металлических частиц по поверхности Сибунита в процессе термообработки и, следовательно, спеканию активного компонента.

Cite: Глыздова Д.В. , Смирнова Н.С. , Тренихин М.В. , Шляпин Д.А. , Цырульников П.Г.
Влияние условий восстановления Pd-М/Сибунит (M: Ga, Zn, Ag) катализаторов на их свойства в реакции жидкофазного гидрирования ацетилена в этилен
In compilation Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 7-й международной научно-технической конференции (Омск, 24-28 апреля 2017 г.).. – Издательство ОмГТУ., 2011. – C.49. – ISBN 9785804205257. РИНЦ

Identifiers:

Elibrary:

30515838

Citing: Пока нет цитирований