chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).chemicallytech-656Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF ORGANIC SUBSTANCESХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВPyrolysis of methyl chloride into ethylene over catalyst SAPO-34 in the forms initial and modified by metalsПиролиз хлористого метила на катализаторе sapo-34 в исходной и модифицированных металлами формахТрегерЮ. А.TregerY. A.

генеральный директор

yurytreger@gmail.comТретьяковВ. Ф.TretyakovV. F.

кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, заведующий кафедрой

noemail@neicon.ruДасаеваГ. С.DasaevaG. S.

страший научный сотрудник

noemail@neicon.ruСоколоваС. В.SokolovaS. V.

кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, аспирант

noemail@neicon.ruИвановаИ. И.IvanovaI. I.

профессор

noemail@neicon.ruКнязеваЕ. Е.KnyazevaE. E.

заведующий лабораторией

noemail@neicon.ruЯськоваВ. Я.YaskovaV. Ya.

зам. генерального директора

noemail@neicon.ru*ОOO «Научно-исследовательский инженерный центр «Синтез», Москва, 119571 РоссияРоссияR&D Engineering Centre «Sintez», Moscow, 119571 RussiaRussian FederationМИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86РоссияM.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571Russian FederationИнститут нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва, 119991 РоссияРоссияA.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991 RussiaRussian Federation201328022013817176Copyright © Treger Y.A., Tretyakov V.F., Dasaeva G.S., Sokolova S.V., Ivanova I.I., Knyazeva E.E., Yaskova V.Y., 20132013Трегер Ю.А., Третьяков В.Ф., Дасаева Г.С., Соколова С.В., Иванова И.И., Князева Е.Е., Яськова В.Я.Treger Y.A., Tretyakov V.F., Dasaeva G.S., Sokolova S.V., Ivanova I.I., Knyazeva E.E., Yaskova V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/656

The process of pyrolysis of methyl chloride is investigated over various silicoaluminophosphates: pure SAPO-34 phase; modified Fe2O3 (SAPO-34Fe); modified SiO2 (SAPO-34Si); modified by magnesium (SAPO-34Mg). Methyl chloride to ethylene reaction was carried out using a fixed bed reactor with the following conditions. The feed rate (WHSV, equivalent to the mass of methyl chloride) was in the range of 2.52–8.52 h−1, time on stream (TOS) = 2 h, and temperature 425 and 450º С . It is shown that in the presence of these catalysts the process of pyrolysis of methyl chloride is carried out with selective formation of ethylene. It was observed that the initial activity of the catalysts decreases with TOS. The same order of deactivation of catalysts is practically observed: SAPO-34Mg > SAPO-34Fe> SAPO-34Si> SAPO-34. The positive effect of coke buildup on the selectivity of ethylene formation was observed for all samples of the catalyst. The observation was made for an increase in selectivity to ethylene when the feed rate was increased. Catalyst SAPO-34 gives high initial activity (degree of methyl chloride conversion: 80%), it has longer lifetime as compared to the other samples of the tested catalysts. Selectivity of ethylene formation over this catalyst is up to 50–54% mol.

Процесс каталитического пиролиза хлористого метила исследован при 425 и 450ºС, массовой подаче хлористого метила 3.6–4 ч–1 на различных силикоалюмофосфатах: SAPO -34 – чистая фаза; модифицированный Fe2 O3 ( SAPO -34Fe ); модифицированный SiO2 ( SAPO -34Si ); модифици-рованный магнием ( SAPO -34Mg). Пиролиз хлористого метила на этих катализаторах осуществляется с селективным получением этилена . Установлено , что первоначальная активность катализаторов снижается по мере увеличения продолжительности опыта. Степень дезактивации катализаторов уменьшается в следующем ряду: SAPO -34Mg > SAPO -34Fe > SAPO -34Si > SAPO -34. Результаты ис-следований показывают, что селективность образования этилена находится в зависимости от степени дезактивации катализатора. Определены закономерности влияния массовой скорости по-дачи исходного реагента (2.52–8.52 ч–1) на конверсию хлористого метила и селективность обра-зования этилена. Каталитическая система SAPO -34 обладает высокой первоначальной активностью (конверсия – 80%), она более стабильна во времени по сравнению с другими образцами испытанных катализаторов. Селективность образования этилена на этом катализаторе достигает 50–54% мол.

низшие олефиныэтиленкатализатор SAPOселективность образованияметил хлористыйконверсияlight olefinsethylenecatalyst SAPOselectivitymethyl chlorideconversionlight olefinsethylenecatalyst SAPOselectivitymethyl chlorideconversion.ReferencesАрутюнов В.С. Газохимия как катализатор инновационного развития России // Промышл. ведомости. 2004. № 9-10. С. 19–25.Арутюнов В.С. Газохимия как катализатор инновационного развития России // Промышл. ведомости. 2004. № 9-10. С. 19–25.Трегер Ю.А. Дефицит этилена – тормоз развития производства ПВХ / Междунар. конф. «Сырьевой вектор развития полимерного бизнеса». – 12 апреля 2011 г., Москва.Трегер Ю.А. Дефицит этилена – тормоз развития производства ПВХ / Междунар. конф. «Сырьевой вектор развития полимерного бизнеса». – 12 апреля 2011 г., Москва.Моисеев И.И. Газ и этилен. Альтернатива нефти – есть // Chem. J. (Химический журнал). 2008. № 4. С. 28–31.Моисеев И.И. Газ и этилен. Альтернатива нефти – есть // Chem. J. (Химический журнал). 2008. № 4. С. 28–31.Wei Y., Zhang D. Highly efficient catalytic conversion of chloromethane to light olefins over HSAPO-34 as studied by catalytic testing and in situ FTIR // J. Catal. 2006. V. 238. № 1. P. 46–57.Wei Y., Zhang D. Highly efficient catalytic conversion of chloromethane to light olefins over HSAPO-34 as studied by catalytic testing and in situ FTIR // J. Catal. 2006. V. 238. № 1. P. 46–57.Шевчук В.У., Абаджев С.С., Пзих И.П., Крупей Т.И. Получение непредельных углеводородов из метана через метилхлорид // Химия твердого топлива. 1993. № 2. С. 89–91.Шевчук В.У., Абаджев С.С., Пзих И.П., Крупей Т.И. Получение непредельных углеводородов из метана через метилхлорид // Химия твердого топлива. 1993. № 2. С. 89–91.Taylor C.E. Conversion of substituted methanes over ZSM-catalysts // Studies in Surface Sci. & Catal. 2000. V. 130D. P. 3633–3638.Taylor C.E. Conversion of substituted methanes over ZSM-catalysts // Studies in Surface Sci. & Catal. 2000. V. 130D. P. 3633–3638.Svelle S., Aravinthan S., Bjørgen M., Lillerud K.-P., Kolboe S., Dahl I.M., Olsbye U. The methyl halide to hydrocarbon reaction over H-SAPO-34 // J. Catalysis. 2006. V. 241. №2. P. 243–254.Svelle S., Aravinthan S., Bjørgen M., Lillerud K.-P., Kolboe S., Dahl I.M., Olsbye U. The methyl halide to hydrocarbon reaction over H-SAPO-34 // J. Catalysis. 2006. V. 241. №2. P. 243–254.Wei Y., Zhang D. Methyl halide to olefins and gasoline over zeolites and SAPO catalysts: A new route of MTO and MTG // Chin. J. Catal. 2012. V. 33. № 1. P. 11–21.Wei Y., Zhang D. Methyl halide to olefins and gasoline over zeolites and SAPO catalysts: A new route of MTO and MTG // Chin. J. Catal. 2012. V. 33. № 1. P. 11–21.Wei Y., Zhang D., Xu L., Chang F. Synthesis, characterization and catalytic performance of metal-incorporated SAPO-34 for chloromethane transformation to light olefins // Catalysis Today. 2008. V. 131. P. 262–269.Wei Y., Zhang D., Xu L., Chang F. Synthesis, characterization and catalytic performance of metal-incorporated SAPO-34 for chloromethane transformation to light olefins // Catalysis Today. 2008. V. 131. P. 262–269.Izadbakhsh A., Farhadi F., Khorasheh F., Sahebdelfar S., Asadi M., Feng Y.Z. // Effect of SAPO-34’s composition on its physico-chemical properties and deactivation in MTO process // Appl. Catal. A: General. 2009. V. 364. P. 48–56.Izadbakhsh A., Farhadi F., Khorasheh F., Sahebdelfar S., Asadi M., Feng Y.Z. // Effect of SAPO-34’s composition on its physico-chemical properties and deactivation in MTO process // Appl. Catal. A: General. 2009. V. 364. P. 48–56.Soundararajan S., Dalai A.K., Berruti F. Modeling of methanol to olefins (MTO) process in a circulating fluidized bed reactor // Fuel. 2001. V. 80. № 8. P. 1187–1197.Soundararajan S., Dalai A.K., Berruti F. Modeling of methanol to olefins (MTO) process in a circulating fluidized bed reactor // Fuel. 2001. V. 80. № 8. P. 1187–1197.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.