catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-225Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYКАТАЛИЗАТОРЫ ПРЯМОГО ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ СИНТЕЗ-ГАЗАCATALYSTS FOR DIRECT PRODUCTION OF DIMETHYL ETHER FROM SYNTHESIS GASМусичП. Г.MusichP. G.

мл. науч. сотрудник Национального исследовательского Томского государственного университета

mpg@mail.tsu.ruКуринаЛ. Н.KurinaL. N.

д-р хим. наук, проф. кафедры физической и коллоидной химии того же университета. Тел.: (3822) 20-04-19

lnkurina@mail.ruВосмериковА. В.VosmerikovA. V.

д-р хим. наук, зам. директора по научной работе Института химии нефти СО РАН. (3822) 49-10-21

pika@ipc.tsc.ruНациональный исследовательский Томский государственный университетRussian FederationИнститут химии нефти СО РАН, г. ТомскRussian Federation201421072015063337Copyright © LLC "KALVIS", 20152015LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/225

Для процесса прямого получения диметилового эфира (ДМЭ) из синтез–газа исследованы каталитические системы на основе медь-цинкового катализатора (синтез метанола) и цеолитов типа HZSM-5 (дегидратация метанола до ДМЭ). Методами адсорбции азота, температурно-программируемой десорбции NH3 и ИК-спектроскопии охарактеризованы цеолитные катализаторы со значениями силикатного модуля от 20 до 200. На установке высокого давления с реактором проточного типа изучены ката-литические характеристики смешанных катализаторов в реакции получения ДМЭ из синтез-газа. Условия испытания: температура 473–553 K, давление 3 МПа, скорость сырьевого потока 48 мл/мин при соотношении Н2/СО = 2. Установлена зависимость активности катализаторов от кислотности и степени кристалличности используемого цеолита – характеристик, определяемых его силикатным модулем. Наиболее высокий выход ДМЭ (39 об.%) получен при использовании катализатора типа HZSM-5 с силикатным модулем 30 при температуре 493 K. Результаты работы послужат основой для создания высокоэффективного бифункционального катализатора превращения синтез-газа в ДМЭ.

Catalytic systems based on a copper-zinc catalyst (methanol synthesis) and HZSM-5 zeolites (dehydration of methanol to dimethyl ether (DME)) were studied as catalysts for direct production of DME from syngas. Nitrogen adsorption, temperature-programmed desorption of NH3, and IR spectroscopy were used to characterize zeolitic catalysts with the silica modulus from 20 to 200. The catalytic performance of mixed catalysts in the synthesis of DME from syngas were studied in a high-pressure flow type reactor. Test conditions were: temperature 473–553 K, pressure of 3 MPa, the feed flow rate of 48 mL/min with the ratio H2/CO = 2. The catalyst activity was studied in dependence on the acidity and degree of crystallinity of the zeolite — the characteristics determined by its silica module. The highest yield of DME (39 vol.%) was obtained using a HZSM-5 catalyst with a silica module of 30 at a temperature of 493 K. The results provide a basis for creating highly active bifunctional catalysts for the synthesis of DME from synthesis gas. 

получение диметилового эфирасинтез-газкатализаторы синтеза метанолацеолитные катализаторыкислотностьдегидратация метаноладиметиловый эфирsynthesisdimethyl ethersynthesis gascatalysts for methanol synthesiszeolite catalystsaciditydehydration of methanolReferencesSemelsberger T., Borup R., Greene H. // J. Power Sources. 2006. № 156. P. 497—511.Semelsberger T., Borup R., Greene H. // J. Power Sources. 2006. № 156. P. 497—511.Sorenson S.C. // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2001. № 123. P. 652—658.Sorenson S.C. // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2001. № 123. P. 652—658.Hansen J.B., Voss В., Joensen F.I.D. // SAE Paper 950063, 1995.Hansen J.B., Voss В., Joensen F.I.D. // SAE Paper 950063, 1995.Moradi G., Ghanei R., Yaripour F. // React. Kinet. Catal. Lett. 2007. № 92. P. 137—145.Moradi G., Ghanei R., Yaripour F. // React. Kinet. Catal. Lett. 2007. № 92. P. 137—145.Hadipour A., Sohrabi M. // Chemical Engineering Journal. 2008. № 137. P. 294—301.Hadipour A., Sohrabi M. // Chemical Engineering Journal. 2008. № 137. P. 294—301.Шуб B.C., Кузнецов В.Д., Иванова P.A., Снаговский Ю.С., Тем-кин М.И. // Кинетика и катализ. 1985. Т. 26. № 2. С. 349—355.Шуб B.C., Кузнецов В.Д., Иванова P.A., Снаговский Ю.С., Тем-кин М.И. // Кинетика и катализ. 1985. Т. 26. № 2. С. 349—355.Розовский А.Я., Лин Г.И. // Кинетика и катализ. 1999. Т. 40. № 6. С. 854—878.Розовский А.Я., Лин Г.И. // Кинетика и катализ. 1999. Т. 40. № 6. С. 854—878.Косова Н.И., Шахов Н.В., Курина Л.Н., Шиляева Л.П., Белоусова В.Н., Мусич П.Г. // Изв. вузов. Физика. 2011. № 12/2. С. 72—77.Косова Н.И., Шахов Н.В., Курина Л.Н., Шиляева Л.П., Белоусова В.Н., Мусич П.Г. // Изв. вузов. Физика. 2011. № 12/2. С. 72—77.Косова Н.И., Курина Л.Н. // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. № 19. С. 211—215.Косова Н.И., Курина Л.Н. // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. № 19. С. 211—215.Миначев Х.М., Кондратьев Д.А. // Успехи химии. 1983. Т. 52. № 12. С. 1921—1973.Миначев Х.М., Кондратьев Д.А. // Успехи химии. 1983. Т. 52. № 12. С. 1921—1973.Косова Н.И. Дис. … канд. хим. наук / Н.И. Косова. Томск, 2011.Косова Н.И. Дис. … канд. хим. наук / Н.И. Косова. Томск, 2011.Dupart F., Morales V. // Ind. J. Chem. Tech. 2001. Vol. 8. P. 482— 486.Dupart F., Morales V. // Ind. J. Chem. Tech. 2001. Vol. 8. P. 482— 486.Dewaele O., Geers V., Froment G., Marin G. // Chemical Engineering Science. 1999. № 54. P. 4385—4395.Dewaele O., Geers V., Froment G., Marin G. // Chemical Engineering Science. 1999. № 54. P. 4385—4395.Weitkamp Jens // Solid State Ionics. 2000. № 131. P. 175—188.Weitkamp Jens // Solid State Ionics. 2000. № 131. P. 175—188.

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