catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2019-2-86-94catal-599Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYКак влияет введение промотора на подщелоченный биметаллический Co-Mo катализатор для получения высших спиртов из синтез-газа?What is the Effect of Promoter Loading on Alkalized Bimetallic Co-Mo Catalyst for Higher Alcohols Synthesis from Syngas?МокадамРеза ГхоламиMoqadamR. G.ctls@kalvis.ruТавасолиАхмадTavasoliA.ctls@kalvis.ruСалимиМохаммадSalimiM.ctls@kalvis.ruХимический факультет, Колледж науки, Тегеранский университетИранSchool of Chemistry, College of Science, University of TehranIslamic Republic of Iran2019150320191928694Copyright © LLC "KALVIS", 20192019LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/599

Для синтеза высших спиртов были приготовлены нанесенные на графен катализаторы K/Co/MoS2, модифицированные совместно марганцем и никелем. Все катализаторы охарактеризованы с помощью рентгенофазового анализа, адсорбции-десорбции азота, температурно-программируемого восстановления и просвечивающей электронной микроскопии. Исследовано влияние промоторов, а также носителей (графена и Al2O3) на получение высших спиртов из синтез-газа в реакторе с неподвижным слоем. Условия проведения процесса: мольное соотношение H2 : CO = 1 : 1, рабочие давление и температура – 4 МПа и 330 °C, соответственно, часовая объемная скорость подачи газа – 3,84 м3 (STP)/(кгкат.·.·ч) (STP – стандартные температура и давление). Результаты испытаний показали, что добавление никеля к катализатору на основе графена повышает выход высших спиртов и уменьшает образование метанола. На катализаторе Ni/Mn/Co/Mo/K/графен суммарный выход спиртов за один проход и селективность по ним достигают максимальных значений 0,41 гсп. /(гкат.·ч) и 63,5 %, соответственно, что выше, чем на катализаторе такого же состава на алюмооксидном носителе.

Manganese and nickel co-modified K/Co/MoS2 catalysts supported on graphene were prepared by incipient wetness impregnation method for application in higher alcohol synthesis (HAS). All catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorptiondesorption, temperature-programmed reduction (TPR) and transmission electron microscopy (TEM). The effect of promoters, as well as supports on higher alcohol synthesis production from syngas, was investigated in a fixed bed reactor. The process was performed with an molar ratio H2 : CO = 1 : 1, operating pressure and temperature of 4 MPa and 330 °C, respectively, and gas hourly space velocity (GHSV) 3.84 m3 (STP)/(kgcat.·h) as reaction conditions (STP – standard temperature and pressure). Results originated from practical works showed that the addition of Ni to the graphene-based catalyst increased HAS production and decreased methanol formation. The total alcohols space-time yield (STY) and alcohol selectivity on Ni/Mn/Co/Mo/K/graphene catalyst reached a maximum at 0.41 galc./(gcat.·h) and 63.51 %, respectively, which is higher than the same composition over alumina supported catalyst.

синтез высших спиртовMoS2кобальтникельмарганецграфенhigher alcohols synthesisMoS2cobaltnickelmanganesegraphemeReferencesBoahene P.E., Dalai A.K. // Ind. Eng. Chem. Res. 2017. Vol. 56, № 46. P. 13552—13565.Boahene P.E., Dalai A.K. // Ind. Eng. Chem. Res. 2017. Vol. 56, № 46. P. 13552—13565.Calverley E.M., Anderson R.B. // J. Catal. 1987. Vol. 104, № 2. P. 434—440.Calverley E.M., Anderson R.B. // J. Catal. 1987. Vol. 104, № 2. P. 434—440.Luk H.T., Mondelli C., Ferré D.C., Stewart J.A, Pérez-Ramírez J. // J. Chem. Soc. Rev. 2017. Vol. 46, № 5. P. 1358—1426.Luk H.T., Mondelli C., Ferré D.C., Stewart J.A, Pérez-Ramírez J. // J. Chem. Soc. Rev. 2017. Vol. 46, № 5. P. 1358—1426.Hasty J.K., Ponnurangam S., Turn S., Somasundaran P., Kim T., Mahajan D. // Fuel. 2016. Vol. 164. P. 339—346.Hasty J.K., Ponnurangam S., Turn S., Somasundaran P., Kim T., Mahajan D. // Fuel. 2016. Vol. 164. P. 339—346.Kiai R.M., Tavasoli A., Karimi A. // React. Kinet. Mech. Catal. 2016. Vol. 117, № 1. P. 173—188.Kiai R.M., Tavasoli A., Karimi A. // React. Kinet. Mech. Catal. 2016. Vol. 117, № 1. P. 173—188.Surisetty V.R., Dalai A.K., Kozinski J. // Appl. Catal. A: Gen. 2010. Vol. 385, № 1-2. P. 153—162.Surisetty V.R., Dalai A.K., Kozinski J. // Appl. Catal. A: Gen. 2010. Vol. 385, № 1-2. P. 153—162.Li H., Zhang W., Wang Y., Shui M., Sun S., Bao J., Gao C. // J. Energy Chem. 2019. Vol. 30. P. 57—62.Li H., Zhang W., Wang Y., Shui M., Sun S., Bao J., Gao C. // J. Energy Chem. 2019. Vol. 30. P. 57—62.Qi H., Li D., Yang C., Ma Y., Li W., Sun Y., Zhong B. // Catal. Commun. 2003. Vol. 4, № 7. P. 339—342.Qi H., Li D., Yang C., Ma Y., Li W., Sun Y., Zhong B. // Catal. Commun. 2003. Vol. 4, № 7. P. 339—342.Fujimoto K., Oba T. // Appl. Catal. 1985. Vol. 13, № 2. P. 289—293.Fujimoto K., Oba T. // Appl. Catal. 1985. Vol. 13, № 2. P. 289—293.Li D., Yang C., Zhao N., Qi H., Li W., Sun Y., Zhong B. // Fuel Process. Technol. 2007. Vol. 88, № 2. P. 125—127.Li D., Yang C., Zhao N., Qi H., Li W., Sun Y., Zhong B. // Fuel Process. Technol. 2007. Vol. 88, № 2. P. 125—127.Gholipour-Ranjbar H., Ganjali M.R., Norouzi P., Naderi H.R. // Mater. Res. Express. 2016. Vol. 3, № 7. P. 075501.Gholipour-Ranjbar H., Ganjali M.R., Norouzi P., Naderi H.R. // Mater. Res. Express. 2016. Vol. 3, № 7. P. 075501.Salimi M., Tavasoli A., Balou S., Hashemi H., Kohansal K. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. Vol. 239. P. 383—397.Salimi M., Tavasoli A., Balou S., Hashemi H., Kohansal K. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. Vol. 239. P. 383—397.Julkapli N.M., Bagheri S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2015. Vol. 40, № 2. P. 948—979.Julkapli N.M., Bagheri S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2015. Vol. 40, № 2. P. 948—979.Abdolhosseinzadeh S., Asgharzadeh H., Kim H.S. // Sci. Rep. 2015. Vol. 5. Article number 10160.Abdolhosseinzadeh S., Asgharzadeh H., Kim H.S. // Sci. Rep. 2015. Vol. 5. Article number 10160.Zhao C., Chou S.-L., Wang Y., Zhou C., Liu H.-K., Dou S.-X. // RSC Adv. 2013. Vol. 3, № 37. P. 16597—16603.Zhao C., Chou S.-L., Wang Y., Zhou C., Liu H.-K., Dou S.-X. // RSC Adv. 2013. Vol. 3, № 37. P. 16597—16603.Morrill M.R., Thao N.T., Shou H., Davis R.J., Barton D.G., Ferrari D., Agrawal P.K., Jones C.W. // ACS Catal. 2013. Vol. 3, № 7. P. 1665—1675.Morrill M.R., Thao N.T., Shou H., Davis R.J., Barton D.G., Ferrari D., Agrawal P.K., Jones C.W. // ACS Catal. 2013. Vol. 3, № 7. P. 1665—1675.Li D., Yang C., Qi H., Zhang H., Li W., Sun Y., Zhong B. // Catal. Commun. 2004. Vol. 5, № 10. P. 605—609.Li D., Yang C., Qi H., Zhang H., Li W., Sun Y., Zhong B. // Catal. Commun. 2004. Vol. 5, № 10. P. 605—609.Surisetty V.R., Hu Y., Dalai A.K., Kozinski J. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. Vol. 392, № 1-2. P. 166—172.Surisetty V.R., Hu Y., Dalai A.K., Kozinski J. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. Vol. 392, № 1-2. P. 166—172.Fu Y., Fujimoto K., Lin P., Omata K., Yu Y. // Appl. Catal. A: Gen. 1995. Vol. 126, № 2. P. 273—285.Fu Y., Fujimoto K., Lin P., Omata K., Yu Y. // Appl. Catal. A: Gen. 1995. Vol. 126, № 2. P. 273—285.Iranmahboob J., Toghiani H., Hill D.O. // Appl. Catal. A: Gen. 2003. Vol. 247, № 2. P. 207—218.Iranmahboob J., Toghiani H., Hill D.O. // Appl. Catal. A: Gen. 2003. Vol. 247, № 2. P. 207—218.Surisetty V.R., Eswaramoorthi I., Dalai A.K. // Fuel. 2012. Vol. 96. P. 77—84.Surisetty V.R., Eswaramoorthi I., Dalai A.K. // Fuel. 2012. Vol. 96. P. 77—84.

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