Kinetic Regularities of Hydrogenation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Nickel Catalysts

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

A mathematical analysis of the process for the preparation of high-density jet fuels of T-6 and T‑8V grades, based on hydrogenation of polycyclic aromatic (mostly bicyclic) hydrocarbons, has been performed. The process was carried out on a pilot laboratory plant using two nickel catalysts: Raney nickel and nickel on kieselguhr. The experimental data obtained for temperatures of 200–400°C and different feed space velocities were used to construct a mathematical model for catalytic hydrogenation of hydrocarbons that allows for changes in the volume of the reaction mixture. The concentrations of mono- and bicyclic aromatic hydrocarbons (initial and intermediate compounds) and naphthenes (target products) obtained within the framework of the mathematical model are in good agreement with the measured concentrations. The solution of the inverse kinetic problem made it possible to estimate the kinetic parameters of the main chemical transformations in the hydrogenation of aromatic hydrocarbons.

About the authors

K. F. Koledina

Institute of Petrochemistry and Catalysis, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences; Ufa State Petroleum Technological University

Email: koledinakamila@mail.ru
450075, Ufa, Russia; 450062, Ufa, Russia

I. M. Gubaidullin

Institute of Petrochemistry and Catalysis, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: koledinakamila@mail.ru
450075, Ufa, Russia

Sh. G. Zagidullin

Institute of Petrochemistry and Catalysis, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: koledinakamila@mail.ru
450075, Ufa, Russia

S. N. Koledin

Ufa State Petroleum Technological University

Email: koledinakamila@mail.ru
450075, Ufa, Russia

D. Sh. Sabirov

Institute of Petrochemistry and Catalysis, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: koledinakamila@mail.ru
450075, Ufa, Russia

References

  1. Slayden S.W., Liebman J.F. // Chem. Rev. 2001. 101. P. 1541.
  2. Li M., Liu D., Du H. et al. // Appl. Petrochem. Res. 2015. 5. P. 339.
  3. Dolomatov M.Y., Burangulov D.Z., Dolomatova M.M. et al. // C – J. Carbon Res. 2022. № 8. P. 19.
  4. Pascal R.A. // Chem. Rev. 2006. 106. 12. P. 4809.
  5. Mojica M., Alonso J.A., Mendez F. // J. Phys. Org. Chem. 2013. V. 26. P. 526.
  6. Sabirov D.Sh., Garipova R.R., Cataldo F. // Mol. Astrophys. 2018. 12. P. 10.
  7. Portella G., Poater J., Bofill J.M. et al. // J. Org. Chem. 2005. 70. P. 2509.
  8. Lukmanov T., Akhmetov A.F., Sabirov D.S. // C – J. Carbon Res. 2022. № 8. P. 61.
  9. Sabirov D.Sh. // Comput. Theor. Chem. 2014. 1030. P. 81.
  10. Cataldo F., García-Hernández D.A., Manchado A. // Fullerene Nanotube Carbon Nanostruct. 2015. 23. P. 760.
  11. Cataldo F., García-Hernández D.A., Manchado A. // Fullerene Nanotube Carbon Nanostruct. 2015. 23. P. 818.
  12. Sabirov D.Sh., Terentyev A.O., Cataldo F. // Comput. Theor. Chem. 2016. 1081. P. 44.
  13. Hossain M.M., Thakur Kh., Talipov M.R. et al. // Org. Lett. 2021. 23. 13. P. 5170.
  14. Ахметов А.Ф., Ахметов А.В., Загидуллин Ш.Г., Шайжанов Н.С. // Башкирский химический журнал. 2018. Т. 25. № 1. С. 96.
  15. Шайжанов Н.С., Загидуллин Ш.Г., Ахметов А.В. // Башкирский хим. журн. 2014. Т. 21. № 2. С. 94.
  16. Ахметов А.Ф., Ахметов А.В., Шайжанов Н.С., Загидуллин Ш.Г. // Там же. 2017. Т. 24. № 1. С. 29.
  17. Зайнуллин Р.З., Коледина К.Ф., Ахметов А.Ф., Губайдуллин И.М. // Кинетика и катализ. 2017. Т. 58. № 3. С. 292.
  18. Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М. // Журн. физ. химии. 2016. Т. 90. № 5. С. 671.
  19. Коледина К.Ф., Коледин С.Н., Щаднева Н.А., Губайдуллин И.М. // Там же. 2017. Т. 91. № 3. С. 422.
  20. Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М., Коледин С.Н. и др. // Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 11. С. 1668.
  21. Димитров В.И. Простая кинетика. Новосибирск: Наука. 1982. С. 379.
  22. Полак Л.С., Гольденберг М.Я., Левицкий А.А. Вычислительные методы в химической кинетике. М.: Наука, 1984. С. 280.
  23. Холл Дж., Уатт Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1979. С. 312.
  24. Raymond F.M., Bradley T.C. // Medical Physics. 2006. V. 33. № 2. P. 342.
  25. Turanyi T., Nagy T., GyZsely I. et al. // Int. J. Chem. Kinet. 2012. V. 44. № 5. P. 284.
  26. Зайнуллин Р.З., Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М. и др. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 4. С. 550.
  27. Koledina K., Koledin S., Karpenko A. et al. // J. Math. Chem. 2019. V. 57. I. 2. P. 484.

Copyright (c) 2023 К.Ф. Коледина, И.М. Губайдуллин, Ш.Г. Загидуллин, С.Н. Коледин, Д.Ш. Сабиров

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».