Приготовлены новые WO3-ZrO2 (WZ) катализаторы с активным металлом палладием на пористых носителях оксидах алюминия различного фазового состава. В качестве носителей использовались оксиды алюминия фирмы Sasol, формованные в виде экструдатов (E), и сферические оксиды алюминия (S), в которых фазовый состав представлен θ-Al2O3, δ-Al2O3 и α-Al2O3 модификациями оксида алюминия. Показано, что фазовый состав носителя оказывает существенное влияние на активность нанесенных катализаторов Pd/WO3-ZrO2 на его основе. При переходе от набора θ- и δ-фаз Al2O3 к фазовому составу θ- и α-Al2O3 наблюдается увеличение активности катализаторов, о чем свидетельствует смещение температурных зависимостей конверсии гептана в область более низких температур на 10–30 °С. Появление фазы α-Al2O3 сопровождается снижением удельной поверхности катализаторов, что приводит к увеличению плотности кислотных центров и, как следствие, изменению активности. Катализаторы Pd/WZ, нанесенные на носители S, характеризуются более высокой кислотностью (3,7–6,3 мкмоль/м2) по сравнению с образцами, нанесенными на носители E (2,8–3,6 мкмоль/м2). Повышенная кислотность катализаторов Pd/WZ/S приводит к усилению побочных реакций крекинга гептана с образованием газообразных С1–С4 углеводородов. В свою очередь, умеренная кислотность катализаторов Pd/WZ/E способствует более высокой селективности образования изомеров гептана (89,2–89,3 % при конверсии гептана 81,5–83,2 %), по сравнению с катализаторами, нанесенными на носители S (селективность изомеризации 84,9–85,6 % при конверсии гептана 80,4–81,4 %).
The advanced WO3-ZrO2 catalysts with palladium as the active metal and porous alumina supports of different phase composition have been synthesized. Aluminum oxides purchased from Sasol, which were formed as extrudates (E), and spherical aluminum oxides (S), in which the phase composition is represented by alumina modifications θ-Al2O3, δ-Al2O3 and α-Al2O3, served as the supports . The phase composition of the support was shown to strongly affect the activity of supported Pd/WO3-ZrO2 catalysts. When passing from the set of Al2O3 θ- and δ-phases to the phase composition θ- and α-Al2O3, an increase in activity of the catalysts is observed, which is indicated by a 10–30 °С shift of the temperature dependences of heptane conversion toward lower temperatures. The appearance of the α-Al2O3 phase is accompanied by a decrease in specific surface area of the catalysts, thus increasing the density of acid sites and hence changing the activity. Pd/WZ catalysts with supports S have a higher acidity (3.7–6.3 μmol/m2) compared to the samples with supports E (2.8–3.6 μmol/m2). The increased acidity of Pd/WZ/S catalysts amplifies side reactions of heptane cracking with the formation of gaseous С1–С4 hydrocarbons. In its turn, moderate acidity of Pd/WZ/E catalysts increases the formation selectivity of heptane isomers (89.2–89.3 % at a heptane conversion of 81.5–83.2 %) in comparison with the catalysts with supports S (the isomerization selectivity 84.9–85.6 % at a heptane conversion 80.4–81.4 %).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.