Badanie aktywności katalizatorów wanadowych w reakcji odwodornienia izobutanu do izobutenu w obecności ditlenku węgla : praca doktorska = Study of vanadium oxide catalysts activity in the reaction ... więcej

Badanie aktywności katalizatorów wanadowych w reakcji odwodornienia izobutanu do izobutenu w obecności ditlenku węgla : praca doktorska = Study of vanadium oxide catalysts activity in the reaction of isobutane dehydrogenation to isobutene in the presence of carbon dioxide / Elżbieta Skrzyńska. – Kraków, 2007. – 204 k. : rys., tab. – Politechnika Krakowska. Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej. – Promotor: prof. dr hab. inż. Jan Ogonowski. – Bibliogr. 347 poz., Streszcz., Summ.

Wykazano, iż katalityczne odwodornienie iC4H10 w obecności CO2 może stanowić alternatywę dla obecnie stosowanych metod pozyskiwania izobutenu. Wyjściowe parametry procesu dobrano bazując na wynikach ... więcej

Wykazano, iż katalityczne odwodornienie iC4H10 w obecności CO2 może stanowić alternatywę dla obecnie stosowanych metod pozyskiwania izobutenu. Wyjściowe parametry procesu dobrano bazując na wynikach analizy termodynamicznej. Spośród katalizatorów tlenkowych osadzonych na krzemionce, pięciotlenek wanadu wybrano jako najbardziej aktywny tlenek w reakcji odwodornienia iC4H10 w obecności CO2. Dalsze badania obejmowały optymalizację składu katalizatora poprzez dobór nośnika, masy V2O5, sposobu preparatyki i efektu wprowadzenia domieszek kationów metali. Najbardziej aktywny okazał się tlenek wanadu naniesiony na powierzchnię węgla aktywnego, dla którego konwersja alkanu w obecności CO2 wyniosła 55% przy selektywności 80%, jednak ze względu na charakter nośnika, do dalszych badań nad rolą CO2 w procesie odwodornienia iC4H10 użyto kontaktów VMgOx. Oba katalizatory pozwoliły zaobserwować promujący wpływ CO2 na stopień konwersji iC4H10 w porównaniu z reakcją w helu. Testy prowadzono metodą ciągłą oraz impulsową, badano masę powstającego depozytu węglowego, a także możliwość regeneracji zdezaktywowanego kontaktu w strumieniu CO2 oraz O2. Wyniki uzupełniono o charakterystykę fizykochemiczną katalizatorów (oznaczenia XRD, IR, SBET, EPR, UV-VIS, TPR, TPD, testowa reakcja rozkładu 2-proanolu, miareczkowania redoks). Stwierdzono, iż orto-Mg3(VO4)2 wykazuje najwyższą aktywność oraz powinowactwo do izobutanu spośród wszystkich faz V-Mg-O. Podstawową rolą CO2 jest jego udział w reakcji RWGS.

It was shown that the catalytic dehydrogenation of iC4H10 in the presence of CO2 might be considered as an alternative method of obtaining isobutene. An initial process conditions were adjusted on the ... więcej

It was shown that the catalytic dehydrogenation of iC4H10 in the presence of CO2 might be considered as an alternative method of obtaining isobutene. An initial process conditions were adjusted on the basis of thermodynamic calculations. Among various silica supported catalysts, vanadium oxide was chosen as the most active metal oxide in the iC4H10 dehydrogenation reaction in the presence of CO2. Optimization of the catalyst composition (i.e. type of support, V2O5 loading, effect of doping with metal cations), as well as method of the catalyst preparation were investigated at further experiments. The most active was active carbon supported vanadium oxide catalyst as the alkane conversion and selectivity to iC4H8 in the presence of CO2 were 55% and 80% respectively. However, the specific character of the support caused that further investigations were carried out over VMgOx catalysts. The both catalysts allowed observing the positive effect of CO2, i.e. the promotion of iC4H10 conversion in comparison to the process under helium. The continuous-flow and pulse techniques were applied in the catalytic tests. Moreover, the coke deposition was investigated, as well as the possibility of the catalyst regeneration in CO2 and O2 stream. Comparison of these data with the study of physicochemical properties of catalysts (i.e., XRD, IR, SBET, ESR, UV-VIS, TPR, TPD, the results of 2-propanol decomposition test reaction and redox titration tests) showed that orto-Mg3(VO4)2 was the most active phase. The basic role of CO2 in the process was its participation in RWGS reaction.