Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Co-содержащие катализаторы синтеза Фишера–Тропша на основе гранулированных без связующего цеолитов с микро-, мезо- и макропористой структурой

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-4-19-30

Аннотация

Представлены результаты исследований синтеза Фишера–Тропша на кобальтовых катализаторах, приготовленных на основе гранулированных цеолитов HZSM-5, HMOR, HY с микро-, мезо-, макропористой структурой. Физико-химические и каталитические свойства изучались для образцов с содержанием кобальта 6 и 12 мас.%. Определены показатели фазового состава катализаторов и структурные характеристики активного компонента, а также характер восстановления кобальта. Параметры активности и селективности катализаторов исследованы в реакторе с неподвижным слоем в непрерывном режиме при давлении 2,0 МПа, объемной скорости газа 1000 ч–1, температуре 240–250 °С. Установлено, что в зависимости от типа используемого цеолита и содержания кобальта, активная фаза катализатора представляет собой кристаллы разного размера, что, в свою очередь, влияет на температуру восстановления, показатели активности и селективности в отношении топливных фракций получаемых продуктов синтеза. Максимальной активностью и производительностью характеризуются образцы на основе гранулированного цеолита HMORh, наибольшую стабильность демонстрируют катализаторы на основе гранулированного цеолита HYh. Лучшими низкотемпературными характеристиками обладает дизельная фракция продуктов, полученных на образцах 6Со/HZSM-5h и 12Со/HМОRh.

Об авторах

С. И. Сулима
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск
Россия


И. Н. Зубков
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск
Россия


О. С. Травкина
Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН, Уфа
Россия


А. Х. Ишкильдина
Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН, Уфа
Россия


Р. З. Куватова
Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН, Уфа
Россия


О. П. Папета
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск
Россия


Р. Е. Яковенко
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск
Россия


Список литературы

1. Marion, M.-C., Hugues, F. // Stud Surf Sci Catal. Vol. 167, 2007, P. 91-96. http://dx.doi.org/10.1016/S0167-2991(07)80114-5.

2. Iglesias Gonzalez, M., Kraushaar-Czarnetzki, B., Schaub, G. // Biomass Convers. Biorefin. Vol. 1, 4, 2011, P. 229-243. https://doi.org/10.1007/s13399-011-0022-2.

3. Kang, S.H., Ryu, J.H., Kin, J.H., Sai Prasad, P.S., Bea, J.W., Cheon, J.Y., Jun, K.W. // Catal. Let. 2011. V.141. P. 1464-1471. http://dx.doi.org/10.1007/ s10562-011-0626-y.

4. Liu, Z.W., Li, X., Asami, K. and Fujimoto, K. // Fuel Process. Technol 2007. V.88. P. 165-170. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc. 2006.02.009.

5. Сулима С.И., Бакун В.Г., Чистякова Н.С., Ларина М.В., Яковенко Р.Е., Савостьянов А.П. // Нефтехимия. 2021. Т. 61. № 6. С. 760-775. DOI: 10.31857/S0028242121060022.

6. Dong Z, Zhang H, Whidden T, Zheng Y, Zhao J. // Can. J. Chem. Eng. 2017. V. 95, P. 1537-1543. https://doi.org/10.1002/cjce.22812.

7. Сулима С.И., Бакун В.Г., Яковенко Р.Е., Шабельская Н.П., Салиев А.Н., Нарочный Г.Б., Савостьянов А.П. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. № 2. С. 240-250. DOI: 10.7868/S0453881118020132.

8. Dry, M.E. // Catal. Today. 2002. V.71. P. 227-241. http://dx.doi.org/10.1016/S0920-5861(01)00453-9.

9. De Klerk A. // Energy Fuels. 2007. Vol. 21. No. 6. pp. 3084-3089. http://dx.doi.org/10.1021/ef700246k.

10. Halmenschlager C. M., Brar M., Apan I. T., De Klerk A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. Vol. 55. No. 51. pp. 13020-13031. http://dx.doi.org/10.1021/ acs.iecr.6b03861.

11. Adeleke A.A., Liu X., Lu X., Moyo M. Hildebrandt D. // Rev. Chem. Eng. Vol. 36, no. 4, 2020, pp. 437-457. https://doi.org/10.1515/revce-2018-0012.

12. Kibby C., Jothimurugesan K., Das T., Lacheen H.S., Rea T., Saxton R.J. // Catal Today. 2103; 215: 131–141.10.1016/j.cattod.2013.03.009.

13. Astruc D., Lu F., Aranzaes J.R. // Angew. Chemie Int. Ed. 44 (2005) 7852–7872, https://doi.org/10.1002/anie.200500766.

14. Flores С., Batalha N., Ordomsky V.V., Zholobenko V.L., Baazizd W., Marcilio N.R., Khodakov A.Y. // ChemCatChem, 2017. Vol. 10. No. 10. pp. 2291-2299. http://dx.doi.org/10.1002/cctc.201701848.

15. Asalieva E.Y., Kul’chakovskaya E.V., Sineva L.V., Mordkovich V.Z. // Pet. Chem. 2020. V. 60. № 1. P. 69-74. DOI: 10.1134/S0965544120010028.

16. Yakovenko R.E., Zubkov I.N., Bakun V.G. Agliullin M. R., Saliev A. N., Savost’yanov A. P. // Catal. Ind. 2021. V. 13, 230–238. https://doi.org/10.1134/S2070050421030120.

17. Savost’yanov, A.P., Yakovenko, R.E., Narochnyi, G.B., Zubkov I. N., Nepomnyashchikh E.V. // Pet. Chem. 2020. V. 60. P. 577–584. https://doi.org/10.1134/S0965544120050102.

18. Savost'yanov A.P., Yakovenko R.E., Saliev A.N., Narochnyi G.B., Mitchenko S.A., Zubkov I.N., Soromotin V.N., Kirsanov V.A. // Pet. Chem. 2018. Т. 58. № 5. С. 434-443. https://doi.org/10.1134/S0965544118030143.

19. Травкина О.С., Куватова Р.З., Павлова И.Н., Канаан А.Р., Ахметов А.Ф., Кутепов Б.И. //Нефтехимия. 2016. Т. 56. № 1. С. 41-45. DOI: 10.7868/S0028242115060180.

20. Шавалеев Д.А., Павлов М.Л., Басимова Р.А., Травкина О.С., Павлова И.Н., Габдураманова Л.Ф., Алехина И.Е. // Вестник Башкирского университета. 2020. Т. 25. № 1. С. 93-98. DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2020.1.15.

21. Пятницкий И.В. Аналитическая химия кобальта. М.: Наука, 1965 г.

22. PDF-2. The powder diffraction file TM. International Center for Diffraction Data (ICDD). PDF-2 Release 2012. https://www.icdd.com/pdf-2.

23. Young R.A. The Rietveld Method. Oxford University Press, 1995. 298 р.

24. Xu D., Li W., Duan H., Ge Q., Xu H. // Catal. Lett. 2005. V. 102.№ 3-4. P. 229-235. DOI: 10.1007/s10562-005-5861-7.

25. Schanke D., Vada S., Blekkan E.A., Hilmen A.M., Hoff A., Holmen A. // J. Catal. 1995. V. 156. Р. 85–95. https://doi.org/10.1006/jcat.1995.1234.

26. Pardo-Tarifa F., Cabrera S., Sanchez-Dominguez M.,Boutonnet M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2017. V. 42. P. 9754–9765. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.01.056.

27. Jermwongratanachai T., Jacobs G., Shafer W.D., Ma W., Pendyala V. R. R., Davis B. H., Kitiyanan B., Khalid S., Cronauer D. C., Kropf A. J., Marshall C. L. // Top. Catal. 57, 479–490 (2014). https://doi.org/10.1007/s11244-013-0204-1.

28. Ahmad N., Hussain S.T., Muhammad B., Ali N., Abbas S.M., Ali Z. // Progress in Natural Science: Materials International. V. 23, Is. 4, 2013, P. 374-381.

29. Синева Л.В., Асалиева Е.Ю., Мордкович В.З. Роль цеолита в синтезе Фишера-Тропша на кобальт-цеолитных катализаторах. // Успехи химии. 2015. Т. 84. № 11. С. 1176-1189.

30. Yakovenko R. E., Bakun V. G., Agliullin M. R., Sulima S. I., Zubkov I. N., Pyatikonova V. V., Bozhenko E. A., Savost’yanov A. P. // Pet. Chem. 2022.V. 62. P. 950–961. https://doi.org/10.1134/S0965544122070209.

31. Yakovenko R.E., Saliev A.N., Zubkov I.N., Soromotin V.N., Narochnyi G.B., Savost'yanov A.P. // Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Technical science. 2018. No. 1. P. 96-104. DOI: 10.17213/0321-2653-2018-1-96-104.

32. Akhmedov V.M., Al-Khowaiter S.H. // Catalysis Reviews, 2007. 49:33–139, DOI: 10.1080/01614940601128427.

33. Соромотин В.Н., Яковенко Р.Е., Медведев А.В., Митченко С.А. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 6. С. 811-820. DOI: 10.31857/S0453881121060174.

34. Martínez A., Rollán J., Arribas M.A., Cerqueira H.S., Costa A.F., S.-Aguiar E.F. // Journal of Catalysis, 249. 2007. 162–173. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.04.012.

35. Хайруллина З.Р., Аглиуллин М.Р., Алехина И.Е., Кутепов Б.И. // Вестник Башкирского университета. 2020. Т. 25. С. 495-505. DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2020.3.6


Рецензия

Для цитирования:


Сулима С.И., Зубков И.Н., Травкина О.С., Ишкильдина А.Х., Куватова Р.З., Папета О.П., Яковенко Р.Е. Co-содержащие катализаторы синтеза Фишера–Тропша на основе гранулированных без связующего цеолитов с микро-, мезо- и макропористой структурой. Катализ в промышленности. 2025;25(4):19-30. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-4-19-30

For citation:


Sulima S.I., Zubkov I.N., Travkina O.S., Ishkildina A.Kh., Kuvatova R.Z., Papeta O.P., Yakovenko R.E. Fischer-Tropsch synthesis catalysts based on granular, binder-free zeolites with a hierarchical porous structure. Kataliz v promyshlennosti. 2025;25(4):19-30. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-4-19-30

Просмотров: 3


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)