Перспективы использования синтетического и природного алюмосиликатов в составе катализатора синтеза Фишера–Тропша

Алюмосиликаты представляют интерес в качестве альтернативы цеолитам в составе катализаторов однореакторного синтеза Фишера–Тропша. Цель работы – изучить возможность использования синтетического и природного алюмосиликатов в составе кобальтового катализатора синтеза Фишера–Тропша для повышения содержания широкой масляной фракции в образующихся продуктах. Было исследовано влияние температуры прокаливания алюмосиликатов на характеристики приготовленных катализаторов и состав углеводородов С₅₊, образующихся в их присутствии. Порошки алюмосиликатов исследовали методами РФА, ТГА, ИК-спектроскопии, низкотемпературной сорбции азота. Приготовленные на основе алюмосиликатов катализаторы были испытаны в синтезе Фишера–Тропша. Полученные результаты подтверждают возможность однореакторного синтеза углеводородов С₅₊, обогащенных масляной фракцией: катализатор на основе синтетического аморфного алюмосиликата позволяет получить продукт, содержащий до 37 мас.% фракции с пределами кипения 300–490 °С. Были оптимизированы условия селективного получения масляной фракции в присутствии катализаторов такого типа: 2,5 МПа, 210 °С, 500 ч^–1. Показано, что в синтезе при 1,5 МПа возможно получение углеводородов С₅₊, содержащих до 60 мас.% дизельной фракции, особенно в присутствии катализаторов на основе пирофиллита.

1. Weber J.L., Hernández Mejía C., de Jong K.P., de Jongh P.E. // Catal. Sci. Technol. 2024. V. 14. P. 4799—4842. https://doi.org/10.1039/D4CY00437J

2. Bao J., Yang G., Yoneyama Y., Tsubaki N. // ACS Catal. 2019. V. 9. P. 3026—3053. https://doi.org/10.1021/acscatal.8b03924

3. Синева Л.В., Асалиева Е.Ю., Мордкович В.З. // Успехи химии. 2015. Т. 84. С. 1176—1189. https://doi.org/10.1070/rcr4464

4. Смирнова В.Э. Асалиева Е.Ю., Синева Л.В., Мордкович В.З. // Совр. Мол. Сита. 2023. Т. 5. С. 47—56. https://doi.org/10.53392/27130304_2023_5_1_47

5. Crépeau G., Montouillout V., Vimont A., Mariey L., Cseri T., Maugé F. // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. № 31. P. 15172—15185. https://doi.org/10.1021/jp062252d

6. Hensen E.J.M., Poduval D.G., Magusin P.C.M.M., Coumans A.E., van Veen J.A.R. // J. Catal. 2010. V. 269. № 1. P. 201—218. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.11.008

7. Leydier F., Chizallet C., Chaumonnot A., Digne M., Soyer E., Quoineaud A.-A., Costa D., Raybaud P. // J. Catal. 2011. V. 284. № 2. P. 215—229. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2011.08.015

8. Wang Z., Chen K., Jiang Y., Trébosc J., Yang W., Amoureux J.-P., Hung I., Gan Z., Baiker A., Lafon O., Huang J. // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. № 47. P. 11563—11572. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c02975

9. Salvia W.S., Zhao T.Y., Chatterjee P., Huang W., Perras F.A. // Chem. Commun. 2023. V. 59. № 94. P. 13962—13965. https://doi.org/10.1039/d3cc04237e

10. Zhao N., Chen Y., Li X., Zhang J., Dai L., Jiang X., Liu C., Li Z. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 35. P. 15706—15720. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.054

11. Mazurova K., Glotov A., Kotelev M., Eliseev O., Gushchin P., Rubtsova M., Kazantsev R., Vinokurov V., Stavitskaya A. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2022. V. 23. № 1. P. 17—30. https://doi.org/10.1080/14686996.2021.2017754

12. Березняк Е.П., Колодий И.В., Мазилов А.В., Саенко Л.А. // ВАНТ. 2014. Т. 92. № 4. С. 23—30

13. Котова О.Б. // Записки Горного института. 2022. Т. 254. С. 129—135. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.43

14. Шаров А.В. // Advances in current natural sciences. 2014. № 7. С. 112—115