Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Гидрирование СО2 в суб- и сверхкритических условиях на катализаторе 15% Fe/SiO2

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-4-57-63

Полный текст:

Аннотация

Впервые представлены результаты сравнительного исследования гидрирования СО2 в условиях газовой фазы и в сверхкритических условиях для СО2 на катализаторе 15% Fe/SiO2. Реакция исследовалась в диапазоне температур 300–500 °С при атмосферном давлении в газофазных условиях и при давлении 95 атм в сверхкритических условиях. Мольное соотношение Н2 : СО2 составляло 2 : 1. Установлено, что проведение процесса в сверхкритических условиях приводит к уменьшению селективности по СО с 90–95 до 30–50 % во всем диапазоне температур и увеличению (до 60 %) селективности образование углеводородов. В отличие от гидрирования в газовой фазе наблюдается образование спиртов. Методами ТГ-ДТГ-ДТА показано уменьшение количества углеродоподобных отложений на поверхности катализатора в 2,2 раза при проведении процесса гидрирования в сверхкритических условиях. С помощью РФА обнаружено, что на поверхности катализатора в условиях газофазного процесса образуются графитоподобные структуры, чего не наблюдается в сверхкритических условиях. Разработанный катализатор и процесс гидрирования СО2 может быть рекомендован для дальнейшего модифицирования и улучшения свойств катализатора на основе наночастиц железа, который значительно (в 10–100 раз) дешевле известных из литературы катализаторов гидрирования СО2.

Об авторах

Н. Д. Евдокименко
Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Москва
Россия


К. О. Ким
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Россия


Г. И. Капустин
Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Москва
Россия


Н. А. Давшан
Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Москва
Россия


А. Л. Кустов
Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Москва; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Россия


Список литературы

1. Leitner W. // Acc. Chem. Res. 2002. v. 35 (9). p. 746-756.

2. Kruse A., Vogel H. // Chem. Eng. Technol. 2008. v. 31. №. 1. p. 23-32.

3. Utsis N., Vidruk-Nehemya R., Landau M.V., Herskowitz M. // Faraday Discussions. 2016. v. 188. p. 545-563.

4. Ponte M.N. // J. of Supercritical Fluids. 2009. v. 47. v. 344-350.

5. Liu R., Zhang P., Zhang S., Yan T. Xin J., Zhang X. // Reviews in Chem. Eng. 2016. v. 32. №. 6. p. 587-609.

6. Ракитин М.Ю., Долуда В.Ю. и др. // Катализ в промышленности. 201. № 6. С. 24—27.

7. Ramsey E., Sun Q., Zhang Z., Zhang C., Gou W. // J. of Environmental Sciences. 2009. v. 21. № 6. p. 720-726.

8. Wang W., Wang S., Ma X., Gong J. // Chem. Soc. Rev. 2011. v. 40. p. 3703-3727.

9. Gao P., Li S., Bu X., Dang S., Liu Z., Wang H., Zhong L., Qiu M., Yang C, Cai J., Wei W., Sun Y. // Nature Chem. 2017. v. 9. p. 1019-1024.

10. Wang X., Shi H., Szangi J. // Nature Comm. 2017. v. 8. № 1. p. 513-519

11. Saeidi S., Najari S., Fazlollahi F., Nikoo M.K., Sefidkon F., Klemes J.J., Baxter L.L. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. v. 80. p. 1292-1311.

12. Owen R.E., Mattia D., Plucinski P., Jones. M.D. // Chem. Phys. Chem. 2017. v. 18. № 22. p. 3211-3218.

13. Cubeiro M.L., Morales H., Goldwasser M.R., Pérez-Zurita M.J., González-Jiméneza F., Urbina de N C. // App. Catal. A: General. 1999. v. 189. № 1. p. 87-97.

14. Голосман Е.З., Ефремов В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. № 5. С. 36—55.

15. Kruse A., Vogel. H. // Chem. Eng. Technol. 2008. v. 31. № 1. p. 23-32.

16. R. Hughes. Deactivation of Catalysts // Academic Press. London. 1984. P. 523.

17. Bogdan V.I., Klimenko T.A., Kustov L.M., Kazansky. V.B. // App. Catal. A: General. 2004. v. 267. p. 175-179.

18. Кустов Л.М. // Ж. физ. хим. 2015. Т. 89. С. 2006.

19. Шестеркина А.А., Шувалова Е.В., Кириченко О.А., Стрелкова А.А., Ниссенбаум В.Д., Капустин Г.И., Кустов Л.М. // Ж. физ. хим. 2017. Т. 91. № 2. С. 201—204.

20. Kustov L.M., Tarasov A.L. // Mendeleev Commun. 2014. V. 24. № 6. P. 349-350.

21. Shesterkina A.A., Kirichenko O.A., Kozlova L.M., Kapustin G.I., Mishin I.V., Strelkova A.A., Kustov L.M. // Mendeleev Commun. 2016. V. 26. № 3. P. 228-230.

22. Tada S., Thiel I., Lo H.K., Copéret C. // Chimia. 2015. v. 69. № 12. p. 759-764(6).

23. Hu B., Guild C., Suib. S.L. // Journal of CO2 Utilization. 2013. v. 1. p. 18-27.

24. Lee J.F., Chern W.S., Lee. M.D., Dong T.Y. // Can. J. Chem. Eng. 1992. v. 70. p. 511-515.

25. Evdokimenko N.D., Kustov A.L., Kim K.O., Igonina M.S., Kustov L.M. // Mendeleev Commun. 2018. v. 28. № 2. p. 147-149.

26. Peng D.Y., Robinson D.B. // Ind. Eng. Chem. Fundamen. 1976. v. 15. №1. p. 59-64

27. Bezanehtak K., Combes G.B., Dehghani F., Foster N.R. // J. Chem. Eng. Data. 2002. v. 47(2), 161-168.

28. Spano J.O., Heck C.K., Barrick P.L. // J. of Chem. and Eng. Data, 1968, v. 13(2). p. 168-171.

29. Tsang C.Y., Streett W.B. // Chem. Eng. Science. 1981. v. 36. № 6. p. 993-1000.

30. Zhang H., Han B., Hou Z., Liu Z. // Fluid Phase Equilibria. 2001. v. 179. № 1—2. p. 131-138.

31. M. Hartl, R. C.Gillis, L. Daemen et al. // Phys. Chem. Chem. Phys., 2016. v. 18. p. 17281-17293.


Для цитирования:


Евдокименко Н.Д., Ким К.О., Капустин Г.И., Давшан Н.А., Кустов А.Л. Гидрирование СО2 в суб- и сверхкритических условиях на катализаторе 15% Fe/SiO2. Катализ в промышленности. 2018;18(4):57-63. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-4-57-63

For citation:


Evdokimenko N.D., Kim K.O., Kapustin G.I., Davshan N.A., Kustov A.L. Hydrogenation of CO2 over 15% Fe/SiO2 Catalyst under Sub- and Supercritical Conditions. Kataliz v promyshlennosti. 2018;18(4):57-63. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-4-57-63

Просмотров: 1


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