

Bifunctional cobalt catalyst for the Fischer – Tropsch synthesis of low-freezing diesel fuel – from development to implementation: Part 1. Selection of a commercial sample of the HZSM-5 zeolite component
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-1-2-30-40
Abstract
The effect of the quality of various domestic commercial HZSM-5 zeolites on the properties of bifunctional cobalt catalyst represented by a composite mixture was studied in the Fischer – Tropsch synthesis. Activities and selectivities of the catalyst samples were compared. The fractional and hydrocarbon composition of the synthesis products was investigated; viscosity-temperature characteristics of the diesel fuel fraction were estimated. A promising HZSM-5 zeolite sample was selected for practical implementation of the catalytic technology.
About the Authors
R. E. YakovenkoRussian Federation
I. N. Zubkov
Russian Federation
V. G. Bakun
Russian Federation
M. R. Agliullin
Russian Federation
A. N. Saliev
Russian Federation
A. P. Savost'yanov
Russian Federation
References
1. Миначев Х.М., Дергачев А.А. // Известия АН СССР. Серия химическая. 1993. № 6. С. 1018–1028.
2. Akhmedov V.M., Al‐Khowaiter S.H. // Catalysis Reviews. 2007. V. 49. № 1. Р. 33–139. DOI: 10.1080/01614940601128427.
3. Khodakov A.Y., Wei C., Fongarland P. // Chemical Reviews. 2007. V. 107. P. 1692–1744. DOI: 10.1021/cr050972v.
4. Синева Л.В., Асалиева Е.Ю., Мордкович В.З. // Успехи химии. 2015. Т. 84. № 11. С. 1176–1189.
5. Липин П.В., Доронин В.П., Гуляева Т.И. // Нефтехимия. 2010. Т. 50. № 5. С. 372–377.
6. 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.
7. Sineva L.V., Gorokhova E.O., Kulchakovskaya E.V., Asalieva E.Yu., Pushina E.A., Kirichenko A.N., Mordkovich V.Z. // Mendeleev Communications. 2020. V. 30. Р. 198–201. DOI: 10.1016/j.mencom.2020.03.023.
8. Sineva L.V., Asalieva E.Yu., Kulchakovskaya E.V., Gryaznov K.O., Mordkovich V.Z. // Applied Petrochemical Research. 2020. V. 10. Р. 13–20. DOI: 10.1007/s13203-020-00240-0.
9. Martínez A., Prieto G. // Topics in Catalysis. 2009. V. 52. P. 75–90. DOI: 10.1007/s11244-008-9138-4.
10. Zhang Q., Cheng K., Kang J., Deng W., Wang Y. // ChemSusChem. 2014. V. 7. Р. 1251–1264. DOI: 10.1002/cssc.201300797.
11. Espinosa G., Dominguez J.M., Morales-Pachecob P., Tobon A., Aguilar M., Benitez 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. Adeleke A.A., Liu X., Lu Х., Moyo M., Hildebrandt D. // Reviews in Chemical Engineering. 2018. In Press. DOI: 10.1515/revce-2018-0012.
15. Энглин Б.А. Применение жидких топлив при низких температурах. М.: Химия, 1980. 208 с.
16. Кинзуль А.П., Хандархаев С.В., Писаренко Н.О., Бурюкин Ф.А., Твердохлебов В.П. // Мир нефтепродуктов. 2012. № 8. С. 7–11.
17. 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.
18. 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.
19. Савостьянов А.П., Нарочный Г.Б., Яковенко Р.Е. Салиев А.Н., Сулима С.И., Зубков И.Н., Некроенко С.В., Митченко С.А. // Нефтехимия. 2017. Т.57. № 6. С. 809–812. DOI: 10.7868/S0028242117060326.
20. Adeleke A.A., Liu X., Lu Х., Moyo M., Hildebrandt D. // Reviews in Chemical Engineering. 2020. V. 36. № 4. P. 437–457. DOI: 10.1515/revce-2018-0012.
21. 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.
22. Герасимов Д.Н., Фадеев В.В., Логинова А.Н., Лысенко С.В. // Катализ в промышленности. 2015. № 1. С. 27–54. DOI: 10.18412/1816-0387-2015-1-27-54.
23. Batalha N., Pinard L., Bouchy C., Guillon E., Guisnet M.// Journal of Catalysis. 2013. V. 307. P. 122–131. DOI: 10.1016/j.jcat.2013.07.014.
24. 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.
25. Peng G., Nana Y., Lei Wan, Xiaodong Z. // Crystal Growth & Design. 2017. V. 17. Р. 6821–6835. DOI: 10.1021/acs.cgd.7b01410.
26. Martens J.A., Verboekend D., Thomas K., Vanbutsele G., Pérez-Ramírez J., Gilson J. // Catalysis Today. 2013. V. 218-219. P. 135–142. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.03.041.
27. Savost'yanov A.P., Yakovenko R.E., Sulima S.E., Bakun V.G., Narochnyi G.B., Chernyshev V.M., Mitchenko S.A. // Catalysis Today. 2017. V. 279. P. 107–114. DOI: 10.1016/j.cattod.2016.02.037
28. PDF-2. The powder diffraction file TM. International Center for Diffraction Data (ICDD). PDF-2 Release 2012. web site: www.icdd.com (2014).
29. 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.
30. Olson D.H., Haag W.O., Lago R.M. // Journal of Catalysis. 1980. V. 61. № 2. P. 390–396. DOI: 10.1016/0021-9517(80)90386-3.
31. 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.
32. Коробицына Л.Л., Величкина Л.М., Восмериков А.В., Радомская В.И., Астапов Е.С., Рябова Н.В., Агапятова О.А. // Журнал неорганической химии. 2008. Т. 53. № 2. С. 209–2014.
33. Olson D.H., Kokotailo G.T., Lawton S.L., Meier W.M. // The Journal of Physical Chemistry. 1981. V. 85. № 15. Р. 2238–2243. DOI: 10.1021/j150615a020.
34. Брек Д. Цеолитные молекулярные сита. М.: Мир, 1976. 782 с.
35. Davis T. M., Drews T. O., Ramanan, H., He, C., Dong J., Schnablegger H., Katsoulakis M. A., Kokkoli E., McCormick A.V., Penn R.L., Tsapatsis M. // Nature Materials. 2006. V. 5. P. 400–408. DOI: 10.1038/nmat1636.
36. Gábová V., Dědeček J., Čejka J. // Chemical Communications. 2003. P. 1196–1197. DOI: 10.1039/B301634J.
37. Коваль Л.М., Коробицына Л.Л., Восмериков А.В. Синтез, физико-химические и каталитические свойства высококремнеземных цеолитов. Томск, 2001. 50 с.
38. Cundy C.S., Cox P.A. // Microporous and Mesoporous Materials. 2005. V. 82. Р. 1–78. DOI: 10.1016/j.micromeso.2005.02.016.
39. Lonyi F., Valyon J. // Microporous and Mesoporous Materials. 2001. V. 47. Р. 293–301. DOI: 10.1016/S1387-1811(01)00389-4.
40. Sartipi S., Makkee M., Kapteijn F., Gascon J. // Catalysis Science and Technology. 2014. V. 4. P. 893–907. DOI: 10.1039/C3CY01021J.
41. Ngamcharussrivichai C., Liu X., Li X., Vitidsant T., Fujimoto K. // Fuel. 2007. V. 86. P. 50–59. DOI: 10.1016/j.fuel.2006.06.021
42. Агаев С.Г., Глазунов А.М., Гультяев С.В., Яковлев Н.С. Улучшение низкотемпературных свойств дизельных топлив: монография. Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. 145 с.
Review
For citations:
Yakovenko R.E., Zubkov I.N., Bakun V.G., Agliullin M.R., Saliev A.N., Savost'yanov A.P. Bifunctional cobalt catalyst for the Fischer – Tropsch synthesis of low-freezing diesel fuel – from development to implementation: Part 1. Selection of a commercial sample of the HZSM-5 zeolite component. Kataliz v promyshlennosti. 2021;1(1-2):30-40. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-1-2-30-40