

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И КИСЛОТНОСТИ НАНЕСЕННЫХ СУЛЬФИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ИХ АКТИВНОСТЬ И ДЕЗАКТИВАЦИЮ В ГИДРОДЕОКСИГЕНАЦИИ ГВАЯКОЛА
Аннотация
Приготовлены ХMo6ГПС/Al2O3 катализаторы на основе гетерополисоединений (ГПС) структуры Андерсона типа ХМо6ГПС с центральными гетероатомами – d-элементами 4-го и р-элементом 3-го периода (Х = Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Al), а также катализа торы Со6(ЛК)-РМо12/носитель, на основе 12-молибдофосфорной гетерополикислоты и цитрата кобальта, где в качестве носителя использовали сибунит, Al2O3, зауглероженный оксид алюминия и оксиды алюминия, модифицированные цеолитами ZSM-5 и BETA. Полученные носители и катализаторы исследовали методами низкотемпературной адсорбции азота, рентгенофазового анализа, термопрограммированной десорбции аммиака. Свойства катализаторов в гидродеоксигенации (ГДО) гваякола изучали в проточной установке при 260 °С, 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 80 ч–1, соотношении Н2 : сырье 500 л/л. Установлено, что активность ХMo6ГПС/Al2O3 катализаторов зависит от типа гетероатома Х: наиболее активны катализаторы с Со и Ni, наименее – с Cu. Установлена линейная антибатная корреляция между активностью катализаторов в ГДО и кислотностью используемых носителей. Показано, что пониженная активность цеолитсодержащих катализаторов обусловлена высокой степенью их дезактивации. Для ГДО растительного сырья рекомендованы катализаторы, приготовленные на зауглероженном оксиде алюминия, показавшие наиболее высокую активность и устойчивость к дезактивации.
Ключевые слова
Об авторах
П. А. НикульшинРоссия
канд. хим. наук, докторант, ст. науч. сотрудник. Тел.: (846) 242-35-80.
В. А. Сальников
Россия
аспирант. Тел. тот же
Е. О. Жилкина
Россия
канд. хим. наук, доцент. Тел. тот же
А. А. Пимерзин
Россия
д-р хим. наук, проф., зав. кафедрой химической технологии переработки нефти и газа, первый проректор университета. Тел.: (846) 278-43-01
Список литературы
1. Ahmad A.L., Mat Yasin N.H., Derek C.J.C., Lim J.K. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011. Vol. 15. P. 584—593.
2. Perego C., Bosetti A. // Microporous and Mesoporous Materials. 2011. Vol. 144 (1—3). P. 28—39.
3. Мамедова Т.А., Андрющенко Н.К., Аскерова Э.Н. // ХТТМ. 2010. № 3. с. 8—11.
4. Holmgren J., Gosling C., Marinangell G. // Нефтегазовые технологии. 2006. Vol. 1. P. 78—82.
5. Helwani Z., Othman M.R., Aziz N., Fernando W.J.N., Kim J. // Fuel Processing Technology. 2009. Vol. 90.
6. P. 1502—1514.
7. Lappas A.A., Bezergianni S., Vasalos I.A. // Catalysis Today. 2009. Vol. 145. P. 55—62.
8. Demirbas A. // Applied Energy. 2011. Vol. 88. P. 17—28.
9. Bui V.N., Toussaint G., Laurenti D., Mirodatos C., Geantet C. // Catalysis Today. 2009. Vol. 143. P. 172—178.
10. Fogassy G., Thegarid N., Toussaint G., van Veen A., Schuurman Y., Mirodatos C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010. Vol. 96. P. 476—485.
11. Choudhary T.V., Phillips C.B. // Applied Catalysis A: General. 2011. Vol. 397. P. 1—12.
12. Sebos I., Matsoukas A., Apostolopoulos V., Papayannakos N. // Fuel. 2009. Vol. 88. P. 145—149.
13. Bezergianni S., Kalogianni A., Vasalos I.A. // Bioresource Technology. 2009. Vol. 100. P. 3036—3042.
14. Furimsky E. // Applied Catalysis A: General. 2000. Vol. 199. P. 147—190.
15. Kubicka D., Horacek J. // Applied Catalysis A: General. 2011. Vol. 394. P. 9—17.
16. Pinheiro A., Hudebine D., Dupassieux N., Geantet C. // Energy&Fuels. 2009. Vol. 23. P. 1007—1014.
17. Centeno A., Laurent E., Delmon B. // Journal of Catalysis. 1995. Vol. 154. P. 288—98.
18. Kubicka D., Kaluza L. // Applied Catalysis A: General. 2010. Vol. 372. P. 199—208.
19. Elliott D.C. // Energy & Fuels. 2007. Vol. 21. P. 1792— 1815.
20. Wang W., Yang Y., Luo H., Hu T., Liu W. // Catalysis Communications. 2011. Vol. 12. P. 436—440.
21. Senol O.I., Viljava T.R., Krause A.O.I. // Catalysis Today. 2005. Vol. 106. P. 186—189.
22. Senol O.I., Viljava T.-R., Krause A.O.I. // Catalysis Today. 2005. Vol. 100. P. 331—335.
23. Ryymin E.M., Honkela M.L., Viljava T.R., Krause A.O.I. // Applied Catalysis A: General. 2010. Vol. 389. P. 114—121.
24. Gandarias I., Barrio V.L., Requies J., Arias P.L., Cambra J.F., Guemez M.B. // International Journal of Hydrogen Energy. 2008. P. 3485—3488.
25. Romero Y., Richard F., Brunet S. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010. Vol. 98. P. 213—223.
26. Senol O.I., Ryymin E.M., Viljava T.R., Krause A.O.I. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2007. Vol. 277. P. 107—112.
27. Bui V.N., Laurenti D., Afanasiev P., Geantet C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2011. Vol. 101. P. 239—245.
28. Bui V.N., Laurenti D., Delichere P., Geantet C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2011. Vol. 101. P. 246—255.
29. Yunquan Y., Hean L., Gangsheng T., Smith K.J., Thian T.C. // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008. Vol. 16. № 5. P. 733—739.
30. Toba M., Abe Y., Kuramochi H., Osako M., Mochizuki T., Yoshimura Y. // Catalysis Today. 2011. Vol. 164.
31. P. 533—537.
32. Echeandia S., Arias P.L., Barrio V.L., Pawelec B., Fierro J.L.G. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010.
33. Vol. 101. P. 1—12.
34. Wang L., Shena B., Fang F., Wang F., Tian R., Zhang Z., Cuia L. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010.
35. Vol. 101. P. 1—12.
36. Быкова М.В., Булавченко О.А., Ермаков Д.Ю., Лебедев М.Ю., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2010. № 5. С. 45—52.
37. Яковлев В.А., Быкова М.В., Хромова С.А. // Катализ в промышленности. 2012. №. 4. С. 48—66.
38. Ardiyanti A.R., Khromova S.A., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A., Heeres H.J. // Applied Catalysis B: Environmental. 2012. Vol. 117—118. P. 105—117.
39. Yakovlev V.A., Khromova S.A., Sherstyuk O.V., Dundich V.O., Ermakov D.Yu., Novopashina V.M., Lebedev M.Yu., Bulavchenko O., Parmon V.N. // Catalysis Today. 2009. Vol. 144. P. 362—366.
40. Boda L., Onyestyak G., Soft H., Lonyi F., Valyon J., Thernesz A. // Applied Catalysis A: General. 2010. Vol. 374. P. 158—169.
41. Kubickova I., Snare M., Eranen K., Maki-Arvela P., Murzin D.Yu. // Catalysis Today. 2005. Vol. 106. P. 197—200.
42. Wang Y., Fang Y., He T., Hu H., Wu J. // Catalysis Communications. 2011. Vol. 12. P. 1201—1205.
43. Gutierrez A., Kaila R.K., Honkela M.L., Slioor R., Krause A.O.I. // Catalysis Today. 2009. Vol. 147. P. 239—246.
44. Madsen A.T., Ahmed E.H., Christensen C.H., Fehrmann R., Riisager A. // Fuel. 2011. Vol. 90. P. 3433—
45.
46. Yang R., Wu J., Li X., Zhang X., Zhang Z., Guo J. // Applied Catalysis A: General. 2010. Vol. 383. P. 112—118.
47. Ruiz P.E., Leiva K., Garcia R., Reyes P., Fierro J.L.G., Escalona N. // Applied Catalysis A: General. 2010. Vol. 384. P. 78—83.
48. Sepъlveda С., Leiva K., Garcнa R., Radovic L.R., Ghampson I.T., Desisto W.J., Fierro J.L.G., Escalona N. // Catalysis Today. 2011. Vol. 172. P. 232—239.
49. Zhao H.Y., Li D., Bui P., Oyama S.T. // Applied Catalysis A: General. 2011. Vol. 391. P. 305—310.
50. Ramanathan S., Oyama S.T. // The Journal of Physical Chemistry. 1995. Vol. 99. P. 16365—16372.
51. Томина Н.Н., Никульшин П.А., Пимерзин А.А. // Нефтехимия. 2008. Т. 48. № 2. С. 92—99.
52. Nikulshin P.A., Tomina N.N., Pimerzin A.A., Kucherov A.V., Kogan V.M. // Catalysis Today. 2010. Vol. 149.
53. P. 82—90.
54. Nikulshin P.A., Tomina N.N., Pimerzin A.A., Stakheev A.Yu., Mashkovsky I.S., Kogan V.M. // Applied Catalysis A: General. 2011. Vol. 393. P. 146—152.
55. Nikulshin P.A., Mozhaev A.V., Pimerzin Al.A., Konovalov V.V., Pimerzin A.A. // Fuel. 2012. Vol. 100. P. 24—33.
56. Никульшин П.А., Можаев А.В., Пимерзин Ал.А., Пимерзин А.А. // Нефтегазовое дело. 2012. Т. 10. № 1. С. 140—147.
57. Никульшин П.А., Можаев А.В., Ишутенко Д.И., Минаев П.П., Ляшенко А.И., Пимерзин А.А. // Кинетика
58. и катализ. 2012. Т. 53. № 5. С. 660—672.
59. Никульшин П.А., Можаев А.В., Пимерзин А.А., Томина Н.Н., Коновалов В.В., Коган В.М. // Кинетика и
60. катализ. 2011. Т. 52. № 6. С. 884—898.
61. Можаев А.В., Никульшин П.А., Пимерзин Ал.А., Коновалов В.В., Пимерзин А.А. // Нефтехимия. 2012.
62. Т. 52. № 1. С. 45—54.
63. Nikulshin P.A., Salnikov V.A., Mozhaev A.V., Minaev P.P., Kogan V.M., Pimerzin A.A. // Journal of Catalysis. 2014. Vol. 309. P. 386—396.
64. Olcese R.N., Bettahar M., Petitjean D., Malaman B., Giovanella F., Dufour A. // Applied Catalysis B: Environmental: B. 2012. Vol. 115—116. P. 63—73.
65. Ferrari M., Delmon B., Grange P. // Microporous and Mesoporous Materials. 2002. Vol. 56. P. 279—290.
66. Yin Ch., Liu Ch. // Applied Catalysis A: General. 2004. Vol. 273. P. 177—184.
67. Gong Y., Dou T., Kang S., Li Q., Hu Y. // Fuel processing technology. 2009. Vol. 90. P. 122—129.
68. Thiollier A., Afanasiev P., Delichere P., Vrinat M. // Journal of Catalysis. 2001. Vol. 197. P.58.
69. Сальников В.А., Никульшин П.А., Пимерзин А.А. // Нефтехимия. 2013. Т. 53. № 4. С. 267—279.
70. Chianelli R.R. // Oil & Gas Science and Technology — Rev. IFP. 2006. Vol. 61. № 4. P. 503—513.
71. Nikulshin P.A., Ishutenko D.I., Mozhaev A.A., Pimerzin A.A. // Journal of Catalysis. 2014. Vol. 312. P. 152—169.
Рецензия
Для цитирования:
Никульшин П.А., Сальников В.А., Жилкина Е.О., Пимерзин А.А. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И КИСЛОТНОСТИ НАНЕСЕННЫХ СУЛЬФИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ИХ АКТИВНОСТЬ И ДЕЗАКТИВАЦИЮ В ГИДРОДЕОКСИГЕНАЦИИ ГВАЯКОЛА. Катализ в промышленности. 2014;(4):63-73.
For citation:
Nikul′shin P.A., Sal′nikov V.A., Zhilkina E.O., Pimerzin A.A. Influence of composition and acidity of supported sulfide catalysts on their activity and stability in hydrodeoxygenation of guaiacol. Kataliz v promyshlennosti. 2014;(4):63-73. (In Russ.)