Development of a porous catalytic converter for the dehydrogenation of cumene to α-methylstyrene


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-8-8-13

Full Text:




Abstract

A porous catalytically active membrane based on α-Al2O3 has been synthesized. Powdered additives of the eutectic composition of magnesium oxide and silicon carbide were introduced with the initial corundum filler to synthesize the membrane frame with high open porosity and physical and mechanical characteristics. Then, pressing was carried out at a pressure of 40 to 70 MPa, followed by sintering in the process combustion mode. Additives Re2O7 and WO3 up to 4 wt. % was introduced into the initial mixture by a simple technological method to impart catalytic properties to the synthesized membrane. The scientific foundations have been developed for creating a technology for one-stage production of catalytically active ultraporous membrane converters effective for the processes of cumene dehydrogenation to α-methylstyrene.


About the Authors

V. I. Uvarov
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова РАН (ИСМАН)»
Russian Federation


R. D. Kapustin
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова РАН (ИСМАН)»
Russian Federation


A. O. Kirillov
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова РАН (ИСМАН)»
Russian Federation


A. S. Fedotov
ФГБУН «Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН (ИНХС РАН)»
Russian Federation


M. V. Tsodikov
ФГБУН «Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН (ИНХС РАН)»
Russian Federation


References

1. https://www.gminsights.com/industry-analysis/alphamethyl-styrene-market.

2. https://www.persistencemarketresearch.com/marketresearch/alpha-methyl-styrene-market.asp.

3. https://www.icis.com/explore/resources/news/2000/05/22/115657/alpha-methylstyrene/.

4. Литвин, О. Б. Основы технологии синтеза каучуков ; изд. 2-е / О. Б. Литвин. ― М. : Химия, 1964. ― 648 с.

5. https://www.mitsuichem.com/en/release/2019/2019_0115.htm.

6. Синтетический каучук ; под ред. И. В. Гармонова. ― Л. : Химия, 1976. ― 752 с.

7. Lavrenov, A. V. Propylene production technology: today and tomorrow / A. V. Lavrenov, L. F. Saifulina, E. A. Buluchevskii, E. N. Bogdanets // Catalysis in Industry. ― 2015. ― Vol. 7, № 3. ― P. 175-187. https://doi.org/10.1134/S2070050415030083.

8. Kurchatov, I. M. The nature of permeability anisotropy and catalytic activity / I. M. Kurchatov, N. I. Laguntsov, M. V. Tsodikov [et al.] // Kinetics and Catalysis. ― 2008. ― Vol. 49, № 1. ― Р. 121-126, https://doi.org/10.1134/S0023158408010151.

9. Fedotov, A. S. The production of 1,3-butadiene from bio-1-butanol over Re-W/alpha-Al2O3 porous ceramic converter / A. S. Fedotov, G. I. Konstantinov, V. I. Uvarov [et al.] // Catalysis communications. ― № 128, article № 105714, DOI: 10.1016/j.catcom.2019.105714.

10. Меson, E. A. Gaseous diffusion in porous media. III. Thermal transpiration / E. A. Меson, R. B. Evans, G. M. Watson // J. Chem. Phys. ― 1963. ― Vol. 38, № 8. ― Р. 1808-1826. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1733880.

11. Коковина, А. А. К вопросу о взаимодействии молекул газа с поверхностью пористых сред / А. А. Коковина, С. Н. Новиков // ЖФТ. ― 1969. ― Т. 43, № 6. ― С. 1525.

12. Adzumi, H. The flow of gases through metal capillaries at low pressure / H. Adzumi // Bull. Chem. Soc. Japan. ― 1939. ― Vol. 14. ― P. 343-347. https://www.journal.csj.jp/doi/pdf/10.1246/bcsj.14.343.

13. Wicke, E. Strömung von GasendurchfeinporigeStoffeFlow of gases through micropores / E. Wicke, W. Vollmer // Chemical Engineering Science. ― 1952. ― Vol. 1. ― P. 282-291. ht t ps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0009250952870216.

14. Израилевич, И. С. Экспериментальное исследование течения газа через мелкопористые среды в переходной области давлений / И. С. Израилевич, С. Н. Новиков // ДАН СССР. ― 1965. ― T. 164, № 6. ― C. 1263-1266. http://www.mathnet.ru/links/45cc466d96a08f86d086f8c53fcb88e0/dan31727.pdf.

15. Бекман, И. Н. Мембраны в медицине. Курс лекций / И. Н. Бекман. ― M. : МГУ, 2010. http://profbeckman.narod.ru/MedMemb.files/medmemb5.pdf.

16. Лукьянов, И. В. Явления переноса в газах : курс лекций / И. В. Лукьянов. ― М. : МГУ, 2010. http://www.cdodd.ru/storage/files/2/7282.pdf

17. Uvarov, V. I. Development of a membrane for hydrocarbon dehydrogenation using high-temperature synthesis / V. I. Uvarov, M. I. Alymov, V. E. Loryan [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 4. ― Р. 409-412

18. Уваров, В. И. Разработка мембраны с использованием технологического горения для процесса дегидрирования углеводородов / В. И. Уваров, М. И. Алымов, В. Э. Лорян [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 8. ― С. 59‒62. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-8-59-62.


Supplementary files

For citation: Uvarov V.I., Kapustin R.D., Kirillov A.O., Fedotov A.S., Tsodikov M.V. Development of a porous catalytic converter for the dehydrogenation of cumene to α-methylstyrene. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(8):8-13. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-8-8-13

Views: 422

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)