Влияние фазового состава алюмооксидного носителя катализаторов Pd/WO3-ZrO2/Al2O3 на процесс изомеризации гептана

Изучено влияние фазового состава алюмооксидного носителя на формирование нанесенных вольфраматциркониевых катализаторов изомеризации гептана. Для получения образцов носителя использовали псевдобемит, который прокаливали при различных температурах и продолжительности. Впервые показано, что использование алюмооксидного носителя, представленного более чем на 90 мас.% фазой α-Al2O3, обеспечивает формирование в составе катализатора Pd/WO3-ZrO2/Al2O3 фазы t-ZrO2 с размером частиц по ОКР 11–13 нм и достижение плотности кислотных центров по данным термопрограммируемой десорбции аммиака 4,7–4,8 мкмоль/м2. Катализаторы отличаются высокой селективностью изомеризации на уровне 88,7–93,3 % при степени превращения гептана 74,8–79,3 %.

1. О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 013/2011.

2. Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Шкуренок В.А., Бикметова Л.И., Белопухов Е.А., Яблокова С.С., Казанцев К.В., Белый А.С., Лавренов А.В., Кондрашев Д.О., Клейменов А.В. // Катализ в промышленности. 2022. Т. 22. № 1. С. 40-56. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-1-40-56

3. Кондрашев Д.О. // Нефтехимия. 2016. № 6. С. 645-650. 10. https://doi.org/7868/S0028242116060125

4. Шакун А.Н., Федорова М.Л. // Катализ в промышленности. 2014. № 5. С. 29-37.

5. Шакун А.Н., Фёдорова М.Л., Карпенко Т.В., Демидова Е.В. // Мир нефтепродуктов. 2020. № 6. С. 6-14. https://doi.org/10.32758/2071-5951-2020-0-6-6-14

6. Патент RU 2408659, опубл. 10.01.2011.

7. Величкина Л.М., Канашевич Д.А., Восмериков А.В. // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. № 4. С. 327-338. https://doi.org/10.15372/KhUR20150401

8. Yang Z., Liu Y., Liu D., Meng X., Liu C. // Appl. Catal. A Gen. 2017. Vol. 543. P. 274-282. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2017.06.028

9. Chen H., Yi F., Ma C., Gao X., Liu S., Tao Z., Wu B., Xiang H., Yang Y., Li Y.-w. // Fuel. 2020. Vol. 268. 117241. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117241

10. Fedyna M., Śliwa M., Jaroszewska K., Trawczyński J. // Fuel. 2020. Vol. 280. 118607. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118607

11. Rabindran Jermy B., Khurshid M., Al-Daous M.A., Hattori H., Al-Khattaf S.S. // Catal. Today. 2011. Vol. 164. P. 148-153. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.10.022

12. Smolikov M.D., Shkurenok V.A., Bikmetova L.I., Prosvirin I.P., Gulyaeva T.I., Bukhtiyarov A.V., Paukshtis E.A., Bukhtiyarov V.I., Lavrenov A.V. // Mol. Catal. 2022. Vol. 529. Art. 112527. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2022.112527

13. Liu B., Yang H., Xu H., Liu Q., Hou S., Zhang A., Guo X. // Chem. Eng. Sci. 2025. Vol. 304. Art. 121037. https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.121037

14. Sayed M.A., El-Khair M.A.A., Ragab A.A., El Naga A.O.A., Gado W.S., Morshedy A.S. // Inorg. Chem. Commun. 2025. Vol. 172. Art. 113693. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2024.113693

15. Corma A., Serra J.M., Chica A. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 495-506. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(03)00148-2

16. Xu X., Liu T., Xie P., Yue Y., Miao C., Hua W., Gao Z. // Catal. Commun. 2014. Vol. 54. P. 77-80. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2014.05.020

17. Saxena S.K., Viswanadham N., Garg M.O. // J. Ind. Eng. Chem. 2014. Vol. 20. P. 3875-3883. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.12.093

18. Ohno T., Li Z., Sakai N., Sakagami H., Takahashi N., Matsuda T. // Appl. Catal. A Gen. 2010. Vol. 389. P. 52-59. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.09.006

19. Кузнецова Л.И., Казбанова А.В., Кузнецов П.Н. // Нефтехимия. 2012. Т. 52. № 2. С. 104-108.

20. Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Кирьянов Д.И., Паукштис Е.А., Леонтьева Н.Н., Белый А.С., Дроздов В.А. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 5. С. 51-59. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-5-51-59

21. Иванов А.В., Кустов Л.М. // Российский химический журнал. 2000. Т. 44. № 2. С. 21–52.

22. Di Gregorio F., Keller V. // J. Catal. 2004. Vol. 225. P. 45-55. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2004.03.023

23. Barton D.G., Shtein M., Wilson R.D., Soled S.L., Iglesia E. // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103. P. 630-640. https://doi.org/10.1021/jp983555d

24. Брей В.В. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2005. Т. 41. № 3. С. 156-165.

25. Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Казанцев К.В., Гуляева Т.И., Муромцев И.В., Лавренов А.В. // Катализ в промышленности. 2023. Т. 23. № 5. С. 6-13. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-5-6-13

26. Маслянский Г.Н., Шапиро Р.Н. Каталитический риформинг бензинов: химия и технология. Л.: Химия, 1985. 221 с.

27. Пахомов Н.А., Золотовский Б.П. // Химия в интересах устойчивого развития. 2022. Т. 30. С. 68-82. DOI: https://doi.org/10.15372/KhUR2022359

28. Wilson S.J., MC Connell J.D.C. // J. Solid State Chem. 1980. Vol. 34. P. 315-322. https://doi.org/10.1016/0022-4596(80)90429-6

29. Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. М.: Типография Паладин, ООО «Принта», 2010. – 288 с.

30. Rietveld, H.M. // J. Appl. Cryst. 1969. Vol. 2. P. 65-71. http://dx.doi.org/10.1107/S0021889869006558

31. Лавренов А.В., Казаков М.О., Дуплякин В.К., Лихолобов В.А. // Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 3. С. 236-242.