kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2026-2(22)-71kaz44-2681Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ Н-БУТАНА В НИЗШИЕ ОЛЕФИНЫ НА КАТАЛИЗАТОРАХ Pd/ℽ-Al2O3/ И Pd/SiO2INVESTIGATION OF CONVERSION OF N-BUTANE TO LIGHT OLEFINS ON CATALYSTS Pd/ℽ-Al2O3 AND Pd/SiO2https://orcid.org/0000-0002-7013-7585КаримоваД. Б.KarimovaD. N.

Дана Бекмырзаевна Каримова– докторант, 

050040, Алматы, проспект аль-Фараби, 71

Dana Bekmyrzaevna Karimova – PhD student,

050040, Al-Farabi Avenue, 71, Almaty;

634055, Academic Avenue 4, Tomsk

dana.tleugabylova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2876-8647ВосмериковА. А.VosmerikovA. A.

Антон Александрович Восмериков – к.х.н., 

634055, Томск, проспект Академический, 4

Anton Aleksandrovich Vosmerikov – Candidate of Сhemical Sciences, 

634055, Academic Avenue 4, Tomsk

antonvosmerikov@gmail.comКонуспаевС. Р.KonuspaevS. R.

Сапаркали Ретаевич Конуспаев – д.х.н., профессор,

634055, Томск, проспект Академический, 4

Saparcali Retaevich Konuspaev – Doctor of Chemical Sciences, 

050010, Sh.Ualikhanov str.,106, Almaty

srkonuspayev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9436-6147ВосмериковаЛ. Н.VosmerikovaL. N.

Людмила Николаевна Восмерикова – д.х.н., 

634055, Томск, проспект Академический, 4

Lyudmila Nikolaevna Vosmerikova – Doctor of Сhemical Sciences, 

634055, Academic Avenue 4, Tomsk

lkplu@ipc.tsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7569-0902ВосмериковА. В.VosmerikovA. V.

Александр Владимирович Восмериков – д.х.н, профессор, директор,

634055, Томск, проспект Академический, 4

Aleksander Vladimirovich Vosmerikov – Doctor of Chemical Sciences,

634055, Academic Avenue 4, Tomsk

pika@ipc.tsc.ruКазахский национальный университет имени аль-ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National University; Institute of Petroleum Chemistry, SB RASKazakhstanИнститут Химии Нефти СО РАНРоссияInstitute of Petroleum Chemistry, SB RASRussian FederationИнститут Химии Нефти СО РАНКазахстанA.B. Bekhturov Institute of Chemical SciencesKazakhstan20262907202602(22)696704Copyright © Каримова Д.Б., Восмериков А.А., Конуспаев С.Р., Восмерикова Л.Н., Восмериков А.В., 20262026Каримова Д.Б., Восмериков А.А., Конуспаев С.Р., Восмерикова Л.Н., Восмериков А.В.Karimova D.N., Vosmerikov A.A., Konuspaev S.R., Vosmerikova L.N., Vosmerikov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2681

Представлены результаты конверсии н-бутана на нанесенных палладиевых катализаторах в стационарном режиме в интервале температуры 400-600 оС, при атмосферном давлении и объемной скорости подачи н-бутана 250 ч–1 . Катализаторы получены методом пропитки по влагоемкости носителей, в качестве которых использовали γ-Al2O3 и SiO2 (силикагель), концентрация палладия в них составляла 1 и 3%. Установлено, что наряду с дегидрированием нбутана параллельно протекают процессы крекинга, приводящие к образованию как олефинов (этилен, пропилен), так и алканов (метан, этан, пропан), изомеризации н-бутана в изобутан и другие реакции. Водород, содержащийся в контактных газах, эквивалентен количеству продуктов дегидрирования и деструкции. В следовых количествах в газовой фазе присутствуют несконденсированные жидкие продукты, такие как пентан и ароматические соединения. Катализаторы исследованы методом СЭМ-ЭДС с определением элементного состава отдельных участков поверхности, а также определена площадь удельной поверхности методом БЭТ.

The results of the conversion of n-butane on supported palladium catalysts in a stationary mode in the temperature range of 400-600 °C, at atmospheric pressure and a volumetric feed rate of n-butane of 250 h– ¹ are presented. The catalysts were obtained by the method of incipient wetness impregnation using γ-Al2O3 and SiO2 (silica gel) as supports, the palladium loading was 1 and 3%. It was found that, along with the dehydrogenation of n-butane, cracking processes occur in parallel, leading to the formation of both olefins (ethylene, propylene) and alkanes (methane, ethane, propane), isomerization of n-butane to isobutane, and other reactions. Hydrogen contained in contact gases is equivalent to the amount of dehydrogenation and degradation products. In trace amounts, non-condensed liquid products such as pentane and aromatics are present in the gas phase. The catalysts were studied by SEM-EDS to determine the morphology of catalysts and the elemental composition of individual sections of their surface, and the specific surface area of the catalysts was also determined.

катализаторпалладийоксид алюминияоксид кремниядегидрированиеалканын-бутанолефиныcatalystpalladiumaluminasilicadehydrogenationalkanesn-butaneolefinsReferencesHu Z.P. State of the art catalysts for direct dehydrogenation of propane to propylene / Yang D., Wang Z., Yuan Z.Y. // Chinese Journal of Catalysis. – 2019. – Vol. 40, № 9. – P. 1233-1254. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(19)63360-7.Hu Z.P. State of the art catalysts for direct dehydrogenation of propane to propylene / Yang D., Wang Z., Yuan Z.Y. // Chinese Journal of Catalysis. – 2019. – Vol. 40, № 9. – P. 1233-1254. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(19)63360-7.Catalyst development and design in propane dehydrogenation / Li Q. et al // Chemical Research in Chinese Universities. – 2026. – Vol. 42, № 1. – P. 1-20. https://doi.org/10.1007/s40242-026-5294-y.Catalyst development and design in propane dehydrogenation / Li Q. et al // Chemical Research in Chinese Universities. – 2026. – Vol. 42, № 1. – P. 1-20. https://doi.org/10.1007/s40242-026-5294-y.Global olefins market report // Data Bridge Market Research. – 2026. https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-olefins-market (дата обращения: 12.02.2026).Global olefins market report // Data Bridge Market Research. – 2026. https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-olefins-market (дата обращения: 12.02.2026).He Z. Design of supported metal catalysts and systems for propane dehydrogenation / Yang J., Liu L. // JACS Au. – 2024. – Vol. 4. – P. 4084-4109. https://doi.org/10.1021/jacsau.4c00730.He Z. Design of supported metal catalysts and systems for propane dehydrogenation / Yang J., Liu L. // JACS Au. – 2024. – Vol. 4. – P. 4084-4109. https://doi.org/10.1021/jacsau.4c00730.Liu S. Metal-based catalysts for the non-oxidative dehydrogenation of light alkanes to light olefins / B. Zhang, G. Liu // Reaction Chemistry & Engineering. – 2021. – Vol. 6. – P. 9-26. https://doi.org/10.1039/D0RE00381F.Liu S. Metal-based catalysts for the non-oxidative dehydrogenation of light alkanes to light olefins / B. Zhang, G. Liu // Reaction Chemistry & Engineering. – 2021. – Vol. 6. – P. 9-26. https://doi.org/10.1039/D0RE00381F.Rodríguez L. Dehydrogenation of n-butane over Pd–Ga/Al₂O₃ catalysts / Romero D. et al // Applied Catalysis A: General. – 2010. – Vol. 373, № 1-2. – P. 66-70. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2009.10.040.Rodríguez L. Dehydrogenation of n-butane over Pd–Ga/Al₂O₃ catalysts / Romero D. et al // Applied Catalysis A: General. – 2010. – Vol. 373, № 1-2. – P. 66-70. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2009.10.040.Structural evolution of an intermetallic Pd–Zn catalyst selective for propane dehydrogenation / Childers D.J. et al // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2015. – Vol. 17. – P. 28144-28153. https://doi.org/10.1039/C5CP00222B.Structural evolution of an intermetallic Pd–Zn catalyst selective for propane dehydrogenation / Childers D.J. et al // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2015. – Vol. 17. – P. 28144-28153. https://doi.org/10.1039/C5CP00222B.Pd-In intermetallic alloy nanoparticles: highly selective ethane dehydrogenation catalysts / E.C. Wegener et al // Catalysis Science & Technology. – 2016. – Vol. 6. – P. 6965-6976. https://doi.org/10.1039/C6CY00491A.Pd-In intermetallic alloy nanoparticles: highly selective ethane dehydrogenation catalysts / E.C. Wegener et al // Catalysis Science & Technology. – 2016. – Vol. 6. – P. 6965-6976. https://doi.org/10.1039/C6CY00491A.Promotion of Pd nanoparticles by Fe and formation of a Pd₃Fe intermetallic alloy for propane dehydrogenation / C. Yang et al // Catalysis Today. – 2019. – Vol. 323. – P. 123-128. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.07.043.Promotion of Pd nanoparticles by Fe and formation of a Pd₃Fe intermetallic alloy for propane dehydrogenation / C. Yang et al // Catalysis Today. – 2019. – Vol. 323. – P. 123-128. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.07.043.Sajad M. Direct dehydrogenation of propane over Pd nanoparticles encapsulated within IPC zeolites with tunable pore sizes / M. Sajad et al // Applied Materials Today. – 2022. – Vol. 29. – Art. 101644. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2022.101644.Sajad M. Direct dehydrogenation of propane over Pd nanoparticles encapsulated within IPC zeolites with tunable pore sizes / M. Sajad et al // Applied Materials Today. – 2022. – Vol. 29. – Art. 101644. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2022.101644.Bimetallic clusters confined inside silicalite-1 for stable propane dehydrogenation / X.E. Wei et al // Nano Research. – 2023. – Vol. 16. – P. 10881-10889. https://doi.org/10.1007/s12274-023- 6052-9.Bimetallic clusters confined inside silicalite-1 for stable propane dehydrogenation / X.E. Wei et al // Nano Research. – 2023. – Vol. 16. – P. 10881-10889. https://doi.org/10.1007/s12274-023- 6052-9.

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