Влияние соотношения Mo/(Ni+Mo) на активность и селективность Ni-Mo/ZSM-23 катализаторов в процессе гидропереработки смеси жирных кислот

Была синтезирована серия биметаллических Ni-Mo-катализаторов на основе Ni/ZSM-23 с начальным содержанием Ni (5 мас.%). Катализаторы были испытаны в процессе гидропереработки смеси жирных кислот (C16–C18) в проточном реакторе при температуре 300 °C, давлении 2,5 МПа и МСПС = 8,4 ч–1. Показано влияние соотношения металлов на активность, селективность образования изо-алканов и стабильность катализаторов в процессе гидропереработки смеси жирных кислот. Наибольшая деоксигенирующая способность и максимальный выход изо-алканов были обнаружены в присутствии катализатора с соотношением Mo/(Ni+Mo) равным 0,25, в котором по данным РФЭС соотношение Mo/(Ni+Mo) на поверхности составляет 0,4.

1. Dabbawala A.A. et al. // Appl Surf Sci. 2023. Vol. 640, № May. P. 158294. DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.158294.

2. Kordulis C. et al. // Appl Catal B. 2016. Vol. 181. P. 156–196. DOI: 10.1016/j.apcatb.2015.07.042.

3. Song M. et al. // Energy. 2023. Vol. 283, № September. P. 129107. DOI: 10.1016/j.energy.2023.129107.

4. Kittel H., Horský J., Šimáček P. // Fuel. 2024. Vol. 359, № September 2023. DOI: 10.1016/j.fuel.2023.130390.

5. Alkhoori S. et al. // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry, 2023. Vol. 127. P. 36–61. DOI: 10.1016/j.jiec.2023.07.031.

6. Goh B.H.H. et al. // Energy Convers Manag. 2022. Vol. 251, № October 2021. DOI: 10.1016/j.enconman.2021.114974.

7. Yeletsky P.M. et al. // Fuel. 2020. Vol. 278, № 1. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118255.

8. Li X. et al. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 82. P. 3762–3797. DOI: 10.1016/j.rser.2017.10.091.

9. Cheah K.W. et al. // Molecular Catalysis. 2021. P. 111469. DOI: 10.1016/j.mcat.2021.111469.

10. Aljajan Y. et al. // Catalysts. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2023. Vol. 13, № 10. DOI: 10.3390/catal13101363.

11. Zhang M. et al. // Ind Eng Chem Res. 2016. Vol. 55, № 21. P. 6069–6078. DOI: 10.1021/acs.iecr.6b01163.

12. Gao S. Bin et al. // Pet Sci. China University of Petroleum (Beijing), 2020. Vol. 17, № 6. P. 1752–1763. DOI: 10.1007/s12182-020-00500-7.

13. Romero D. et al. // J Catal. 2021. Vol. 394. P. 284–298. DOI: 10.1016/j.jcat.2020.11.007.

14. Kay Lup A.N. et al. // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2017. Vol. 56. P. 1–34. DOI: 10.1016/j.jiec.2017.06.049.

15. Kordouli E. et al. // Appl Catal B. 2017. Vol. 209. P. 12–22. DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.02.045.

16. Yang Y. et al. // Fuel Processing Technology. 2013. Vol. 116. P. 165–174. DOI: 10.1016/j.fuproc.2013.05.008.

17. Zheng Y. et al. // Renew Energy. 2020. Vol. 154. P. 797–812. DOI: 10.1016/j.renene.2020.03.058.

18. Raikwar D. et al. // Catal Today. 2019. Vol. 325, № September 2018. P. 117–130. DOI: 10.1016/j.cattod.2018.09.039.

19. Cao X. et al. // Renew Energy. 2020. Vol. 162. P. 2113–2125. DOI: 10.1016/j.renene.2020.10.052.

20. Petropoulos G. et al. // Catal Today. 2023. Vol. 423, № May. P. 114268. DOI: 10.1016/j.cattod.2023.114268

21. Wang M. et al. // Catal Commun. 2017. Vol. 100, № July. P. 237–241. DOI: 10.1016/j.catcom.2017.07.009.

22. Yang L. et al. // Fuel Processing Technology. 2019. Vol. 187. P. 52–62. DOI: 10.1016/j.fuproc.2019.01.008.

23. Liu C.Y. et al. // Ranliao Huaxue Xuebao/Journal of Fuel Chemistry and Technology. Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences, 2016. Vol. 44, № 10. P. 1211–1216. DOI: 10.1016/s1872-5813(16)30052-4.

24. Liu Q. et al. // Cuihua Xuebao/Chinese Journal of Catalysis. 2014. Vol. 35, № 5. P. 748–756. DOI: 10.1016/s1872-2067(12)60710-4.

25. Shinkevich K.S. et al. // Appl Catal A Gen. 2022. Vol. 644, № April. P. 118801. DOI: 10.1016/j.apcata.2022.118801.

26. Priecel P. et al. // Appl Catal A Gen. 2011. Vol. 397, № 1–2. P. 127–137. DOI: 10.1016/j.apcata.2011.02.022.

27. Song W., Zhao C., Lercher J.A. // Chemistry - A European Journal. 2013. Vol. 19, № 30. P. 9833–9842. DOI: 10.1002/chem.201301005.

28. Kostyniuk A., Bajec D., Likozar B. // Renew Energy. 2021. Vol. 167. P. 409–424. DOI: 10.1016/j.renene.2020.11.098.

29. Yang J., Zuo T., Lu J. // Chin J Chem Eng. Elsevier B.V., 2021. Vol. 32. P. 224–230. DOI: 10.1016/j.cjche.2020.06.009.

30. Shetty M. et al. // J Catal. 2015. Vol. 331. P. 86–97. DOI: 10.1016/j.jcat.2015.07.034.

31. Zakaria Z.Y., Linnekoski J., Amin N.A.S. // Chemical Engineering Journal. 2012. Vol. 207–208. P. 803–813. DOI: 10.1016/j.cej.2012.07.072.

32. Xue Y.F. et al. // Ranliao Huaxue Xuebao/Journal of Fuel Chemistry and Technology. Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences, 2021. Vol. 49, № 8. P. 1111–1121. DOI: 10.1016/S1872-5813(21)60064-6.

33. Niu X. et al. // Microporous and Mesoporous Materials. 2014. Vol. 197. P. 252–261. DOI: 10.1016/j.micromeso.2014.06.027.

34. Dik P.P. et al. // Fuel. 2019. Vol. 237, № October 2018. P. 178–190. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.10.012.

35. Hadjiivanov K., Knözinger H., Mihaylov M. // Journal of Physical Chemistry B. 2002. Vol. 106, № 10. P. 2618–2624. DOI: 10.1021/jp0132782.

36. Pan Z. et al. // Journal of Energy Chemistry. 2015. Vol. 24, № 1. P. 77–86. DOI: 10.1016/S2095-4956(15)60287-X.

37. Wang X. et al. // Fuel Processing Technology. 2017. Vol. 161. P. 52–61. DOI: 10.1016/j.fuproc.2017.03.003

38. Guevara-Lara A., Bacaud R., Vrinat M. // Appl Catal A Gen. 2007. Vol. 328, № 2. P. 99–108. DOI: 10.1016/j.apcata.2007.05.028.

39. Bendezú S. et al. // Appl Catal A Gen. 2000. Vol. 197, № 1. P. 47–60. DOI: 10.1016/S0926-860X(99)00532-3.

40. Jiménez-González C. et al. // Appl Catal A Gen. 2013. Vol. 466. P. 9–20. DOI: 10.1016/j.apcata.2013.06.017.

41. Teixeira da Silva V.L.S., Frety R., J M.S. // Ind Eng Chem Res. 1994. Vol. 33. P. 1692–1699. DOI: 10.1021/ie00031a009

42. Vroulias D. et al. // Catal Today. 2020. Vol. 355, № May 2019. P. 704–715. DOI: 10.1016/j.cattod.2019.05.066.

43. Cao X. et al. // Fuel. 2021. Vol. 298. P. 120829. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.120829.

44. Al-Dalama K., Stanislaus A. // Thermochim Acta. 2011. Vol. 520, № 1–2. P. 67–74. DOI: 10.1016/j.tca.2011.03.017.

45. Xing G. et al. // Catal Today. 2019. Vol. 330, № January 2018. P. 109–116. DOI: 10.1016/j.cattod.2018.04.028.

46. Qu L. et al. // J Catal. 2003. Vol. 215, № 1. P. 7–13. DOI: 10.1016/S0021-9517(02)00181-1.

47. Shi C. et al. // Catal Today. 2014. Vol. 233. P. 46–52. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.10.076.

48. Kumar P. et al. // Appl Catal A Gen. 2014. Vol. 471. P. 28–38. DOI: 10.1016/j.apcata.2013.11.021.

49. Brito J.L., Laine J., Pratt K.C. // J Mater Sci. 1989. Vol. 24, № 2. P. 425–431. DOI: 10.1007/BF01107422.

50. Wang W. yan et al. // Catal Commun. 2009. Vol. 11, № 2. P. 100–105. DOI: 10.1016/j.catcom.2009.09.003.

51. Ameen M. et al. // Ultrason Sonochem. 2019. Vol. 51. P. 90–102. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2018.10.011.

52. Yang F. et al. // ACS Catal. 2019. Vol. 9, № 9. P. 7791–7800. DOI: 10.1021/acscatal.9b01285.

53. García-Pérez D. et al. // Molecular Catalysis. 2022. Vol. 529, № July. DOI: 10.1016/j.mcat.2022.112556.

54. He Z., Wang X. // Catalysis for Sustainable Energy. 2013. Vol. 1. P. 28–52. DOI: 10.2478/cse-2012-0004.

55. Chen J. et al. // Fuel. 2014. Vol. 129. P. 1–10. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.03.049.

56. Kordouli E. et al. // Molecular Catalysis. 2017. Vol. 441. P. 209–220. DOI: 10.1016/j.mcat.2017.08.013.

57. Quincoces C.E. et al. // Mater Lett. 2002. Vol. 56, № November. P. 698–704. DOI: 10.1016/s0167-577x(02)00598-0

58. Ding S. et al. // Catal Commun. 2021. Vol. 149. P. 106235. DOI: 10.1016/j.catcom.2020.106235

59. Qian E.W., Chen N., Gong S. // J Mol Catal A Chem. 2014. Vol. 387. P. 76–85. DOI: 10.1016/j.molcata.2014.02.031.

60. Arend M. et al. // Appl Catal A Gen. 2011. Vol. 399, № 1–2. P. 198–204. DOI: 10.1016/j.apcata.2011.04.004.

61. Ono Y. // Catal Today. 2003. Vol. 81, № 1. P. 3–16. DOI: 10.1016/S0920-5861(03)00097-X.

62. Huber G.W., O’Connor P., Corma A. // Appl Catal A Gen. 2007. Vol. 329. P. 120–129. DOI: 10.1016/j.apcata.2007.07.002.

63. Gong S., Shinozaki A., Qian E.W. // Ind Eng Chem Res. 2012. Vol. 51, № 43. P. 13953–13960. DOI: 10.1021/ie301204u.

64. Smirnova M.Y. et al. // Catal Ind. 2013. Vol. 5, № 3. P. 253–259. DOI: 10.1134/S2070050413030112.

65. Wang C. et al. // Cuihua Xuebao/Chinese Journal of Catalysis. Dalian Institute of Chemical Physics, the Chinese Academy of Sciences, 2013. Vol. 34, № 6. P. 1128–1138. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60524-X.

66. Nepomnyashchiy A.A. et al. // Catal Ind. 2023. Vol. 23, № 5. P. 25–34. DOI: 10.18412/1816-0387-2023-5-25-34.

67. Botas J.A. et al. // Appl Catal B. 2014. Vol. 145. P. 205–215. DOI: 10.1016/j.apcatb.2012.12.023.