ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВКИ CUSO 4 НА КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХЛОРАЛЮМИНАТНОЙ ИОННОЙ ЖИДКОСТИ В РЕАКЦИИ ИЗОМЕРИЗАЦИИ Н-ГЕКСАНА

А. А. Ибрагимов, В. Н. Хакимов, Е. В. Кочкина, А. К. Обидова, Л. Р. Имаева, М. Н. Рахимов

Аннотация


В статье представлены результаты исследований влияния содержания сульфата меди (CuSO
4) в составе ионной жидкости состава (С
2H
5)
3NH-Al
2Cl
7 на ее каталитическую активность в жидкофазной реакции изомеризации н-гексана. Установлено, что при мольной доле добавки 0,08 моль/моль выход изомеров гексана достигает максимума и составляет 27,54% масс. Обнаружено, что дальнейшее увеличение содержания активирующей добавки до 0,24 моль/моль приводит к снижению глубины изомеризации до прежней величины 18-20% масс. Показано, что наряду с ускорением целевых реакций скелетной изомеризации происходит более значительное усиление побочных реакций крекинга и диспропорционирования, приводящих к образованию изобутана, изопентана и высокомолекулярных углеводородов С
7+, что незначительно снижает выход компонентов изо-С
5+ и приводит к снижению показателя селективности образования изомеров гексана на 24% масс. В составе изомеров гексана преобладают 2-метилпентан и 2,2-диметилбутан, что согласуется с кинетическими закономерностями, однако состав изогексанов отличается от термодинамически равновесного состава при температуре 30 °С. Обсуждены возможные причины действия активирующей добавки, на каталитическую активность синтезированной хлоралюминатной ионной жидкости (ХАИЖ). Полученная ионная жидкость состава (С
2H
5)
3NH-Al
2Cl
7 мольной долей сульфата меди (CuSO
4) 0,08 моль/моль характеризуется высокой каталитической активностью при низких температурах в реакции изомеризации линейных алканов. Данное обстоятельство принимает особое значение в перспективе использования в качестве сырья широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) или легких бензиновых фракции с концом кипения 70, 80 °С, для процесса изомеризации в присутствии катализатора хлоралюминатной ионной жидкости с получением ценных компонентов товарных автобензинов и сырья для нефтехимии.

Ключевые слова


изомеризация;ионная жидкость;н-гексан;суперкислота;хлорид алюминия;сульфат меди;карбокатион;isomerization;ionic liquid;n-hexane;super acid;aluminum chloride;cooper sulfate;carbocation;

Полный текст:

PDF

Литература


Мириманян А.А., Вихман А.Г., Боруцкий П.Н. О повышении качества изокомпонентов для производства перспективных автобензинов // Нефтепереработка и нефтехимия. 2007. № 7. С. 5-9.

Промышленный опыт среднетемпературной изомеризации легкой бензиновой фракции /Смирнов В.К.[и др.] // Нефтепереработка и нефтехимия. 2005. № 2. С. 14-17.

Бабиков, А.Ф., Шакун А.Ф., Федоров М.Л. Новый цеолитный катализатор изомеризации легких бензиновых фракций СИ-1 // Нефтепереработка и нефтехимия. 1996. № 10. С. 17.

Покровский С.В. Новые зарубежные технологии нефтепереработки // Нефтегазовая вертикаль. 2002. № 7. С. 68.

Бурсиан И.Р., Орлов Д.С., Шакун А.И. Катализ на сверхкислотах. М.: НИИТЭНефтехим. 1979. 64 с.

Ионные жидкости в каталитических превращениях олефинов и диенов /Насиров Ф.А.[и др.]// Нефтехимия. 2007. Т. 47. № 5. С. 31-37.

Weyerhausen, B., Lehmann K. Industrial application of ionic liquids as performance additives// Green. Chem. - 2005. - № 7. - P. 15.

Zhao D., Wu M., Kou Y., Min E. Ionic liquids: application in catalysis // Catal. Today. 2002. V. 74. P. 157-164.

Olivier-Bourbigou H., Magna L. Ionic liquid: perspectives for organic and catalytic reactions // J. Mol.Catal. 2002. V. 182. P. 419-430.

Zhang, J., Huang C., Chen B. Isobutane/2-butene alkylation catalyzed by chloroaluminate ionic liquids in the presence of aromatic additives // Journal of Catalysis. 2007. V. 38. P. 261-268.

Zhang, J., Huang C., Chen B. Alkylation of isobutane and butane using chloroaluminate imidazolium ionic liquid as catalyst: Effect of organosulfur compound additive // Korean J. Chem. Eng. 2008. V. 25. P. 982-986.

Olivier H. Homogenous and two-phase dimerization of olefins catalyzed by tungsten complexes.// J. Mol. Catal. 1999. V. 148. P. 43-48.

Кустов Л.М., Васина Т.В., Ксенофонтов В.А. Ионные жидкости как каталитические среды // Рос. хим. журн. 2004. T. 48. № 6. C. 13-31.

Zhang R., Meng X.H. Isomerization n-pentane catalyzed by acidic chloroaluminate ionic liquids // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. P. 8205-8209.

Meyer C., Wasserscheid P. Effective n-octane isomerization under exceptionally mild conditions using a novel class of superacidic ionic liquids // Chem. Com. 2010. V. 46. Р. 7625-7627.

Зинуров Д.Р., Лиакумович Р.Р. Скелетная изомеризация н-пентана в присутствии ионной жидкости на основе AlCl

// Нефтехимия 2010. Т.50. № 5. С. 386-390.

Ибрагимов А.А., Мешалкин В.П., Рахимов М.Н. Влияние разветвленных алканов на процесс изомеризации н-гексана в среде суперкислотной ионной жидкости // Известия вузов: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 10. С.31-32.

Зависимости между кислотными и каталитическими свойствами ионных жидкостей в реакции изомеризации н-гексана / Ибрагимов А.А. [и др.] //Нефтегазовое дело. 2012. № 2. С. 103-106 URL: http://ngdelo.ru/article/view/1046


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2014 А. А. Ибрагимов, В. Н. Хакимов, Е. В. Кочкина, А. К. Обидова, Л. Р. Имаева, М. Н. Рахимов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2020