ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРОЦЕСС ПРОПИТКИ В ПРОИЗВОДСТВЕ КАТАЛИЗАТОРОВ КОНВЕРСИИ МЕТАНА
Аннотация
Сравнивается влияние различных поверхностно-активных веществ на процесс пропитки корундового носителя растворами нитратов никеля и алюминия в конденсате, применяемый в производстве нанесенных катализаторов конверсии метана. Показано, что использование поверхностно-активных веществ для исключения «зависания» пропиточного раствора в слое носителя (катализатора или полупродукта при многократной пропитке) в отверстиях гранул, а также местах контакта гранул между собой и стенками аппарата является эффективным методом улучшения качества получаемого катализатора. Использование с этой целью синтанолов (оксиэтилированных спиртов, являющихся неионогенными поверхностно-активными веществами) по сравнению с диэтиламином, поливиниловым спиртом и этиленгликолем позволяет существенно (на 3 порядка) снизить необходимое их содержание в растворе, что подтверждается многолетним производственным опытом. Подтверждена высокая эффективность синтанола в снижении поверхностного натяжения раствора при его минимальных концентрациях. Приведены результаты спектральных исследований и квантовохимических расчетов взаимодействия молекул синтанолов с ионами никеля. Показано наличие межмолекулярного взаимодействия в растворе между молекулами поверхностно-активного вещества и ионами никеля, приводящее к связыванию части ионов в растворе. Применение синтанола позволяет существенно снизить вероятность зауглероживания поверхности катализатора, в результате чего снижается его активность. Уменьшается в этом случае и вероятность возможного уноса части ионов металла с пропиточным раствором. Применение синтанола в технологии с учетом его широкого использования в товарах санитарно-гигиенического назначения позволяет также уменьшить токсичность и взрывоопасность на рабочих местах внутри производственной зоны получения катализаторов конверсии метана.
Литература
Mukhlyonov I.P. Catalyst Technology. L.: Khimiya. 1979. 328 p. (in Russian). DOI: 10.2307/3964428.
Dulnev A.V., Obysov A.V., Golovkov V.I., Sokolov S.M., Levtrinskaya N.A. The study of the methane steam reforming catalyst producing process on a new spherical perforated carrier and its production optimizing. Gazokhimiya. 2008. N 3(2). P. 82–89 (in Russian).
Ermakov A.I. Quantum mechanics and quantum chemistry. M.: Yurait. 2010. 555 p. (in Russian).
Poletaeva O.Yu., Kolchina G.Yu., Leontev A.Yu., Babayev E.R., Movsumzade E.M., Khasanov I.I. Geometric and electronic structure of heavy highly viscous oil components. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 9. P. 40-45. DOI: 10.6060/ivkkt.20196209.6022.
Kalmykov P.A., Lysenok A.A., Magdalinova N.A., Klyuev M.V. Quantum-chemical modeling of adsprption of carbontetrachloride and its hydrodechlorination products on surface of palladiumclusters. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 4. P. 95-102. DOI: 10.6060/ivkkt.20196204.5971i.
Izraelashvili D. Intermolecular and surface forces. M.: Nauchny mir. 2011. 456 p. (in Russian).
Nazarov V.V., Grodsky A.S., Morgunov A.F., Shabanova N.A., Krivoshchepov A.F., Kolosov A.Yu. Practical and problem book on colloid chemistry. Surface phenomena and disperse systems. M.: Akademkniga. 2007. P. 20–22 (in Russian).
Schönfeldt N. Surface-active ethylene oxide adducts. Stuttgart: Wissensch. Verlagsges. Chemistry. 1982. 752 p.
Averin E.V., Smirnov K.N., Grigoryan N.S., Kharlamov V.I. Improving the process of tin electrodeposition from acidic electrolytes. Usp. Khim. Khim. Tekhnolog. 2007. V. 21. N 9 (77). P. 61–63 (in Russian).
Medvedev G.I., Makrushin N.A., Dubenkov A.N. Electrodeposition of tin - bismuth alloy from sulphate electrolyte with organic additives. Zashch. Metal. 2003. V. 39. N 4. P. 381–384 (in Russian). DOI: 10.1023/A:1024907817538.
Medvedev G.I., Makrushin N.A. Electrodeposition of bright tin coatings from sulphate electrolytes with organic additives. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. V. 52. N 12. P. 16–20 (in Russian).
Lasarev N.V., Levina E.N. Harmful substances in industry. Handbook for chemists, engineers, doctors. V. 1. Organic substances. L.: Khimiya. 1976. 592 p. (in Russian).
Bocharov V.V. On the biodegradability of higher fatty alcohols ethoxylates of various origin. Bytov. Khim. 2006. N 23. P. 22 (in Russian).
Ershov B.G. Nanoparticles of metals in aqueous solutions: electronic, optical and catalytic properties. Ros. Khim. Zhurn. 2001. V. 65. N 3. Р. 20–30 (in Russian).
Gafurov M.M., Atayev M.B., Aliyev A.R., Larin S.V. Effect of high-voltage pulsed electric discharge on the absorption spectra of transition metal salts aqueous solutions in the visible and ultraviolet regions Zhurn. Struct. Khim. 2007. V.48. N 1. P. 105–107 (in Russian). DOI: 10.1007/s10947-007-0015-y.
Gulenina K.A., Shlyakhova M.A., Gorichev I.G. The study of equilibrium in the systems of the composition Me–en and Me–ox. Usp. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 25. N 2 (118). P. 7–11 (in Russian).
Medvedev G.I., Makrushin N.A. Electrodeposition of tin from sulfate electrolyte in the presence of synthanol, formaldehyde and allyl alcohol. Russ. J. Appl. Chem. 2004. V. 77. N 11. P. 1781–1785. DOI: 10.1007/s11167-005-0159-5.
Wells A.F. Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press/Oxford University Press. 2012. 1416 p.
Ravdel A.A., Ponomaryova A.M. Brief reference of physicochemical quantities. L.: Khimiya. 1983. 200 p. (in Russian).
Noskov A.V., Bagrovskaya N.A., Shmukler L.E., Shmukler M.V., Lilin S.A. Kinetic patterns of nickel an-odic dissolution in sodium chloride aqueous-alcoholic solutions. Zashch. Metal. 2001. V. 37. N 1. P. 35–39 (in Russian). DOI: 10.1023/A:1004833517699.
Pomogaylo A.D., Rozenberg A.S., Ufland I.E. Metal nanoparticles in polymers. M.: Khimiya. 2000. 672 p. (in Russian).
Vesnin R.L., Alalykin A.A., Vokhmyanin M.A. Polyetylene terephthalate waste recycling technology to produce terephthalic acid amide. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2020. V. 63. N 2. P. 99-104. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6055.
URL: http://www.niap-kt.ru / «NIAP-KATALIZATOR» LLC official site. 2018.
