Oxidative Dehydrogenation of Ethane on Oxide-Supported Vanadium Phosphorus Oxide Catalysts

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Comparative results of studying the oxidative dehydrogenation of ethane (ODE) on catalytic vanadium-phosphorus oxide systems deposited by the molecular layering method on the surface of oxide supports (Al2O3, SiO2) have been presented. It has been found that the highest activity in ODE and selectivity for ethylene are exhibited by vanadium-phosphorus-containing catalysts. The influence of the acidity of catalytic systems on the activity and selectivity of the process has been revealed. The selectivity of the ODE process for ethylene reaches 90%. An increase in the oxygen concentration in the initial mixture from 3.5 to 20% leads mainly to a decrease in the selectivity of the ODE process with respect to the ethylene yield.

About the authors

A. A. Malygin

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
190013, St. Petersburg, Russia

A. B. Yaroslavtsev

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences; Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia; 119991, Moscow, Russia

N. A. Zhilyaeva

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

V. I. Elizarova

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

E. Yu. Mironova

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

A. A. Malkov

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
190013, St. Petersburg, Russia

I. S. Bodalyov

Saint Petersburg State Institute of Technology

Author for correspondence.
Email: zhilyaeva@ips.ac.ru
190013, St. Petersburg, Russia

References

  1. Lopez-Nieto J.M., Botella P., Vazquez M.I. et al. // Chem. Commun. 2002. V. 17. P. 1906. https://doi.org/10.1039/B204037A
  2. Fattahi M., Kazemeini M., Khorasheh F. et al. // Chem. Eng. Technol. 2013. V. 36. № 10. P. 1691. https://doi.org/10.1002/ceat.201300148
  3. Gärtner C.A., van Veen A.C., Lercher J.A. // ChemCatChem. 2013. V. 5. P. 3196. https://doi.org/10.1002/cctc.201200966
  4. Heracleous E., Lemonidou A.A. // J. Catal. 2006. V. 237. № 1. P. 162. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2005.11.002
  5. Lazareva E.V., Bondareva V.M., Svintsitskiy D.A. et al. // Catal. Today. 2021. V. 361. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.12.029
  6. Chu B., Truter L., Nijhuis T.A. et al. // Appl. Catal. A. 2015. V. 498. P. 99. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.03.039
  7. Fazlinezhad A., Naeimi A., Yasari E. // Chem. Eng. Res. Des. 2019. V. 146. P. 427. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2019.04.028
  8. Mishanin I.I., Bogdan V.I. // Mendeleev Commun. 2019. V. 29. P. 455. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2019.07.034
  9. Kucherov A.V., Finashina E.D., Kustov L.M. et al. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 657. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2020.09.035
  10. Chu B., An H., Chen X. et al. // Appl. Catal. A. 2016. V. 524. P. 56. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.05.026
  11. Ermilova M., Kucherov A., Orekhova N. et al. // Chem. Eng. Process. 2018. V. 126. P. 150. https://doi.org/10.1016/j.cep.2018.02.011
  12. Savova B., Loridant S., Filkova D. et al. // Appl. Catal. A. 2010. V. 390. P. 148. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.10.004
  13. Solsona B., Concepciyn P., Demicol B. et al. // J. Catal. 2012. V. 295. P. 104. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2012.07.028
  14. Zhu H., Dong H., Laveille P. et al. // Catal. Today. 2014. V. 228. P. 58. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.11.061
  15. Sanchis R., Delgado D., Agouram S. et al. // Appl. Catal. A. 2017. V. 536. P. 18. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2017.02.012
  16. Boukhlouf H., Barama A., Benrabaa R. et al. // C.R. Chim. 2017. V. 20. P. 30. https://doi.org/10.1016/j.crci.2016.02.016
  17. Zhang Z., Ding J., Chai R. et al. // Appl. Catal. A. 2018. V. 550. P. 151. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2017.11.005
  18. Solsona B., Zazhigalov V.A., López Nieto J.M. et al. // Appl. Catal. A. 2003. V. 249. P. 81. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(03)00178-9
  19. Lisi L., Ruoppolo G., Casaletto M.P. et al. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2005. V. 232. P. 127. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2005.01.035
  20. Vedrine J.C., Hutchings G.J., Kiely C.J. // Catal. Today. 2013. V. 217. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.01.004
  21. Ivars-Barceló F., Hutchings G.J., Bartley J.K. et al. // J. Catal. 2017. V. 354. P. 236. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2017.08.020
  22. Haddad N., Bordes-Richard E., Barama A. // Catal. Today. 2009. V. 142. P. 215. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2008.09.015
  23. Mikhailovskii S.V., Chernov A.S., Mironova E.Yu. et al. // Russ. J. Appl. Chem. 2014. V. 87. № 1. P. 23. [Михайловский С.В., Чернов А.С., Миронова Е.Ю. и др. // Журн. прикл. химии. 2014. Т. 87. № 1. С. 26.]https://doi.org/10.1134/S1070427214010030
  24. Sosnov E.A., Malkov A.A., Malygin A.A. // Russ. J. Appl. Chem. 2021. V. 94. P. 1189. https://doi.org/10.1134/S1070427221090020
  25. Дроздов Е.О., Дубровенский С.Д., Малыгин А.А. // Журн. общ. химии. 2020. Т. 90. № 5. С. 795. https://doi.org/10.31857/S0044460X20050212
  26. Захарова Н.В., Аккулева К.Т., Малыгин А.А. // Журн. общ. химии. 2020. Т. 90. № 9. С. 1414. https://doi.org/10.31857/S0044460X20090139
  27. Zhilyaeva N.A., Ermilova M.M., Orekhova N.V. et al. // Inorg. Mater. 2018. V. 54. № 11. P. 1136. [Жиляева Н.А., Ермилова М.М., Орехова Н.В. и др. // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 11. С. 1202.]https://doi.org/10.1134/S002016851811016X
  28. Mikhailovskii S.V., Zhilyaeva N.A., Obletsova A.A. et al. // Russ. J. Appl. Chem. 2016. V. 89. № 1. P. 34. [Михайловский С.В., Жиляева Н.А., Облецова А.А. и др. // Журн. прикл. химии. 2016. Т. 89. № 1. С. 37.]https://doi.org/10.1134/S1070427216010055
  29. Wang Sh., Murata K., Hayakawa T. et al. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2000. V. 130. P. 1829. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(00)80467-X
  30. Peng X., Zhu J., Yao L. et al. // J. Energy Chem. 2013. V. 22. P. 653. https://doi.org/10.1016/S2095-4956(13)60086-8
  31. Botavina M.A., Martra G., Agafonov Yu.A. et al. // Appl. Catal. A. 2008. V. 347. P. 126. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.05.037
  32. Ates A., Hardacre Ch., Goguet A. // Appl. Catal. A. 2012. V. 441–442. P. 30. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.06.038
  33. Zhu J., Qin S., Ren S. et al. // Catal. Today. 2009. V. 148. P. 310. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2009.07.074
  34. Casaletto M.P., Lisi L., Mattogno G. et al. // Surf. Interface Anal. 2004. V. 36. P. 737. https://doi.org/10.1002/sia.1751
  35. Le Bars J., Vedrine J.C., Auroux A. et al. // Appl. Catal. A. 1992. V. 88. № 2. P. 179. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)80214-W
  36. Grabowski R., Słoczynski J. // Chem. Eng. Process. 2005. V. 44. P. 1082. https://doi.org/10.1016/j.cep.2005.03.002
  37. Klisinska A., Samson K., Gressel I. et al. // Appl. Catal. A. 2006. V. 309. P. 10. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.04.028
  38. Zhilyaeva N.A., Mironova E.Yu., Ermilova M.M. et al. // Sep. Purif. Technol. 2018. V. 195. P. 170. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2017.12.011
  39. Volkov A.O., Golubenko D.V., Yaroslavtsev A.B. // Sep. Purif. Technol. 2021. V. 254. P. 117562. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117562
  40. Nguyen T.-D., Do T.-O. // Langmuir. 2009. V. 25. № 9. P. 5322. https://doi.org/10.1021/la804073a
  41. Uskokovic V. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. P. 5531. https://doi.org/10.1039/C9CP06529F
  42. Harju P.H., Pasek E.A. Pat. 4374756 US: Filed 09.09.1981: Granted 22.02.1983
  43. Cavani F., Trifiro F. // ChemInform. 1994. V. 25. № 34. https://doi.org/10.1002/chin.199434086

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (139KB)
Indexing metadata
4.

Download (130KB)
Indexing metadata
5.

Download (81KB)
Indexing metadata
6.

Download (153KB)
Indexing metadata
7.

Download (154KB)
Indexing metadata
8.

Download (156KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Н.А. Жиляева, В.И. Елизарова, Е.Ю. Миронова, А.А. Малков, И.С. Бодалёв, А.А. Малыгин, А.Б. Ярославцев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».