Влияние способа приготовления бифункциональных катализаторов синтеза Фишера – Тропша на состав и свойства синтетического топлива

Изучено влияние способа приготовления бифункциональных кобальтовых катализаторов с цеолитом HZSM-5 и связующим бемитом на каталитические показатели в синтезе Фишера – Тропша. Полученные катализаторы охарактеризованы методами БЭТ, РФА, ЭДА, СЭМ, ПЭМ, ТПД H2 и ТПД NH3 и исследованы в синтезе углеводородов при давлении 2,0 МПа, температуре 240 °С, объемной скорости газа 1000 ч–1. Показана возможность управления углеводородным и фракционным составом продуктов синтеза ФТ в зависимости от способа приготовления катализатора. Предложена перспективная композитная каталитическая система для одностадийного синтеза низкозастывающего дизельного топлива.

1. Eliseev O.L., Savost’yanov A.P., Sulima S.I., Lapidus A.L. // Mendeleev Communications. 2018. V. 28. № 4. P. 345—351. DOI: 10.1016/j.mencom.2018.07.001.

2. Khodakov A.Y., Wei C., Fongarland P. // Chemical Reviews. 2007. V. 107. P. 1692—1744. DOI: 10.1021/cr050972v.

3. Yang G., Xing C., Hirohama W., Jin Y., Zeng C., Suehiro Y., Wang T., Yoneyama Y., Tsubaki N. // Catalysis Today. 2013. V. 215. P. 29—35. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.01.010.

4. Jin Y., Yang R., Mori Y., Sun J., Taguchi A., Yoneyama Y., Abe T., Tsubaki N. // Applied Catalysis A: General. 2013. V. 456. P. 75—81. DOI: 10.1016/j.apcata.2013.02.014.

5. Kang, S., Ryu, J., Kim, J., Prasad P.S., Bae J.W., Cheon J.-Y., Jun W. // Catalysis Letters. 2011. V. 141. Р. 1464—1471. DOI: 10.1007/s10562-011-0626-y.

6. Savost’yanov A.P., Narochnyi G.B., Yakovenko R.E., Saliev A.N., Sulima S.I., Zubkov I.N., Nekroenko S.V., Mitchenko S.A. // Petroleum Chemistry. 2017. V. 57. P. 1186—1189. DOI: 10.1134/S0965544117060251.

7. Синева JI.В., Асалиева Е.Ю., Мордкович В.З. // Успехи химии. 2015. Т. 84. № 11. С. 1176—1189.

8. Feller A., Guzman A., Zuazo I., Lercher J.A. // Journal of Catalysis. 2004. V. 224. Р. 80—93. DOI: 10.1016/j.jcat.2004.02.019.

9. Липин П.В., Доронин В.П., Гуляева Т.И. // Нефтехимия. 2010. Т. 50. № 5. С. 372—377.

10. Zhang Q., Cheng K., Kang J., Deng W., Wang Y. // ChemSus-Chem 2014. V. 7. Р. 1251—1264. DOI: 10.1002/cssc.201300797.

11. Espinosa G., Domingueza J.M., Morales-Pachecob P., Tobona A., Aguilara M., Beniteza J. // Catalysis Today. 2011. V. 166. P. 47—52. DOI: 10.1016/j.cattod.2011.01.025.

12. Majewska J., Michalkiewicz B. // International Journal of Hydrogen Energy. 2016. V. 41. № 20. P. 8668—8678. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2016.01.097.

13. Lee D.-K., Kim D.-S., Kim T.-H., Lee Y.-K., Jeong S.-E., Le N.T., Cho M.-J., Henam S.D. // Catalysis Today. 2010. V. 154. P. 237—243. DOI: 10.1016/j.cattod.2010.03.053.

14. Sartipi S., Makkee M., Kapteijn F., Gascon J. // Catalysis Science and Technology. 2014. V. 4. P. 893—907. DOI: 10.1039/C3CY01021J.

15. Adeleke A.A., Liu X., Lu Х., Moyo M., Hildebrandt D. // Reviews in Chemical Engineering. 2018. In Press. DOI: 10.1515/revce-2018-0012.

16. Lin Q., Yang G., Li X., Yoneyama Y., Wan H., Tsubaki N. // ChemCatChem. 2013. V. 5. Р. 3101—3106. DOI: 10.1002/cctc.201300336.

17. Sartipi S., Parashar K., Valero-Romero M., Santos V. Linden B., Makkee M., Kapteijn F., Gascon J. // Journal of Catalysis. 2013. V. 305. Р. 179—190. DOI: 10.1016/j.jcat.2013.05.012.

18. Chunxiang Z., George M.B. // Applied Catalysis B: Environmental. 2018. V. 235. Р. 92—102. DOI: 10.1016/j.apcatb.2018.04.063.

19. Kibby C., Jothimurugesan K., Das T., Lacheen H.S., Rea T., Saxton R.J. // Catalysis Today. 2013. V. 215. Р. 131—141. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.03.009.

20. Cheng S., Mazonde B., Zhang G., Javed M., Dai P., Cao Y., Tu S., Wu J., Lu C., Xing C., Shan S. // Fuel. 2018. V. 223. Р. 354—359. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.03.042.

21. Subramanian V., Zholobenko V., Cheng K., Lancelot C., Heyte Svetlana, Thuriot J., Paul S., Ordomsky V., Khodakov A. // ChemCatChem. 2016. V. 8. № 2. Р. 380—389. DOI: 10.1002/cctc.201500777.

22. Nakanishi M., Uddin Md. A., Kato Y., Nishina Y., Hapipi A.M. // Catalysis Today. 2017. V. 291. Р. 124—132. DOI: 10.1016/j.cattod.2017.01.017.

23. Osa A.R., Romero A., Díez-Ramírez J., Valverde J. L., Sánchez P. // Topics in Catalysis. 2017. V. 60. Р. 1082—1093. DOI: 10.1007/s11244-017-0792-2.

24. Li Z., Wu L., Han D., Wu J. // Fuel. 2018. V. 220. Р. 257-263. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.02.004.

25. Величкина Л.М., Восмерикова Л.Н., Коробицына Л.Л., Канашевич Д.А., Восмериков А.В., Абдиюсупов Г.Г. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2016. № 1. С. 13—19.

26. Sartipi S., Parashar K., Makkee M., Gascon J., Kapteijn F. // Catalysis Science and Technology. 2013. V. 3. P. 572—575. DOI: 10.1039/C2CY20744C.

27. Sartipi S., Alberts M., Meijerink M. J., Keller T. C., Prez-Ramrez J., Gascon J., Kapteijn F. // ChemSusChem. 2013. V. 6. P. 1646—1650. DOI: 10.1002/cssc.201300339.

28. Yao M., Yao N., Liu B., Li S., Xu L., Li X. // Catalysis Science & Technology. 2015. V. 5. Р. 2821—2828. DOI: 10.1039/C5CY00017C.

29. Calleja G., Lucas A., Grieken R. // Fuel. 1995. V. 74. Р. 445—451. DOI: 10.1016/0016-2361(95)93480-2.

30. Dalil M., Sohrabi M., Royaee S.J. // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2012. V. 18. P. 690—696. DOI: 10.1016/j.jiec.2011.11.114.

31. Энглин Б.А. Применение жидких топлив при низких температурах. М.: Химия, 1980. 208 с.

32. Кинзуль А.П., Хандархаев С.В., Писаренко Н.О., Бурюкин Ф.А., Твердохлебов В.П. // Мир нефтепродуктов. 2012. № 8. С. 7—11.

33. Tavasoli A., Mortazavi Y., Khodadadi A.A., Mousavian M.A. // Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering. 2005. V. 24. № 3. P. 9—17.

34. Нарочный Г.Б., Савостьянов А.П., Яковенко Р.Е., Бакун В.Г. // Катализ в промышленности. 2016. № 1. С. 37—42. DOI: 10.18412/1816-0387-2016-1-37-42.

35. Chu W., Chernavskii P.A., Gengembre L., Pankina G.A., Fongarland P., Khodakov A.Y. // Journal of Catalysis. 2007. V. 252. P. 215—230. DOI: 10.1016/j.jcat.2007.09.018.

36. Savost’yanov A.P., Yakovenko R.E., Narochnyi G.B., Zubkov I.N., Sulima S.I., Soromotin, V.N., Mitchenko S.A. // Petroleum Chemistry. 2020. V. 60. P. 81—91. DOI: 10.1134/S0965544120010120.

37. PDF-2. The powder diffraction file TM. International Center for Diffraction Data (ICDD). PDF-2 Release 2012. web site: www.icdd.com (2014).

38. 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.

39. Jacobs G., Das T.K., Zhang Y., Li J., Racoillet G., Davis B.H. // Applied Catalysis A: General. 2002. V. 233. Р. 263—281. DOI: 10.1016/S0926-860X(02)00195-3.

40. Parnian M.J., Najafabadi A.T., Mortazavi Y., Khodadadi A.A., Nazzari I. // Applied Surface Science. 2014. V. 313. Р. 183—195. DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.05.183.

41. Conte M.. Xu B., Davies T.E., Bartley J.K., Carley A.F., Taylor S.H., Khalid K., Hutchings G.J. // Microporous and Mesoporous Materials. 2012. V. 164. P. 207—213. DOI: 10.1016/j.micromeso.2012.05.001.

42. Pardo-Tarifa F., Cabrera S., Sanchez-Dominguez M., Boutonnet M. // International journal of hydrogen energy. 2017. V. 42. № 15. Р. 9754—9765. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.01.056.