Selective Oxidative Dehydrogenation of Saturated Hydrocarbons. (Part 3). Effect of Reaction Conditions on Oxidative Dehydrogenation of Isopentane on Bi-Mo-Al Catalyst.

前報までに, イソペンタンの酸化脱水素反応におけるBi-Mo-アルミナ混練触媒の金属量と金属比率の影響および燃焼について報告した。本報では, Bi/Mo=1, 金属量20%の触媒を用いて反応温度, 酸素濃度, 希釈ガス/原料ガス比率および滞留時間の影響を検討した結果を報告する。O210%, Gas/Feed 比5mol/molで540, 560, 580°Cで反応させた結果, イソペンタンの転化率は指数関数的に大きくなり, 見かけの活性化エネルギーは53kcal/molであった。脱水素生成物の選択率は高温になるにつれて低下し, 収率は高温の方が高いが560°Cと580°Cの場合の差はほとんどなかった。脱水素生成物の選択性は高温で急減したが, 滞留時間が短い範囲では差は小さかった。酸素濃度は変化率にはあまり影響しないが, 選択率は酸素濃度が高い方が高かった。酸素濃度が高すぎると反応の制御が困難になった。希釈ガス/試料イソペンタン比率が大きくなると, 変化率は低下し選択率は向上した。酸素量が多すぎると燃焼による損失が多くなった。分解反応は触媒酸点における脱水素生成物の逐次的反応で, 脱水素選択性を低下させる主な原因であると考えられる。