Бифункциональный кобальтовый катализатор для синтеза низкозастывающего дизельного топлива методом Фишера–Тропша – от разработки к внедрению. Часть 3. Опыт промышленной реализации технологии приготовления

Обобщены результаты отработки технологии приготовления бифункционального кобальтового катализатора синтеза углеводородов из СО и Н2, полученного экструзией смеси порошков катализатора Со-Al2O3 /SiO2 и цеолита НZSM-5 со связующим веществом – бемитом в промышленных условиях (приготовлены 2 партии по 50 кг). Технология катализатора реализована на оборудовании ООО «Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов». Полученные промышленные образцы катализатора охарактеризованы методами РФА, ТПВ Н2, ДТГ, испытаны в синтезе углеводородов из СО и Н2 при температуре 250 °С, давлении 2,0 МПа, ОСГ 1000 ч–1. Показано, что реализация технологии бифункционального кобальтового катализатора для получения низкозастывающего дизельного топлива в промышленных условиях позволяет воспроизводить характеристики катализатора, полученного в лабораторных условиях. Технология получения катализатора может быть рекомендована для производства промышленных партий. Определено, что изменения в условиях термообработки катализатора, а также наличие/отсутствие пептизатора и порообразователя не приводят к существенному снижению производительности по углеводородам С5+. Содержание дизельной фракции в продуктах С5+, полученных на промышленных образцах катализатора, сохраняется на уровне значения, полученного на лабораторном образце катализатора. При этом низкотемпературные свойства дизельного топлива, полученного на всех образцах катализатора, имеют близкие значения. На промышленном образце, синтезированном без использования пептизатора и порообразующего компонента, достигнуты наилучшие низкотемпературные свойства дизельного топлива – температура помутнения и потери текучести составила минус 16 и минус 24 соответственно.

1. 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.

2. Sineva L., Mordkovich V., Asalieva E., Smirnova V. // Reactions. 2023. V. 4. № 3. Р. 359—380. DOI: 10.3390/reactions4030022.

3. Alsudani F.T., Saeed A.N., Ali N.S., Majdi H.S., Salih H.G., Albayati T.M., Saady N.M.C., Shakor Z.M. // Methane. 2023. V. 2. № 1. Р. 24—43. DOI: 10.3390/methane2010002.

4. Яковенко Р.Е., Зубков И.Н., Бакун В.Г., Аглиуллин М.Р., Салиев А.Н., Савостьянов А.П. // Катализ в промышленности. 2021. Т. 21. № 1-2. С. 30—40. DOI: 10.18412/1816-0387-2021-1-2-30-40.

5. Яковенко Р.Е., Бакун В.Г., Зубков И.Н., Папета О.П., Салиев А.Н., Савостьянов А.П. // Катализ в промышленности. 2023. Т. 23. № 2. С. 15—25. DOI: 10.18412/1816-0387-2023-2-15-25.

6. Mitchell S., Michels N.L., Pérez-Ramírez J. // Chemical Society Reviews. 2013. V. 42. № 14. Р. 6094—6112. DOI: 10.1039/C3CS60076A.

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

8. Gallei E.F., Hesse M., Schwab E. Development of Industrial Catalysts. In Handbook of Heterogeneous Catalysis, 2nd ed.; Ertl G., Knözinger H., Schüth F., Weitkamp J., Eds. Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2008. Р. 57—66.

9. Schüth F., Hesse M. // Handbook of heterogeneous catalysis. Wiley-VCH, 2008. Р. 676—699. DOI: 10.1002/9783527610044.hetcat0034.

10. Vajglova Z., Kumar N., Maki-Arvela P., Eranen K., Peurla M., Hupa L., Nurmi M., Toivakka M., Murzin D.Y. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2019. V. 58. № 39. Р. 18084—18096. DOI: 10.1021/acs.iecr.9b02829.

11. Hargreaves J.S.J., Munnoch A.L. // Catalysis Science & Technology. 2013. V. 3. № 5. Р. 1165—1171. DOI: 10.1039/C3CY20866D.

12. Mendes P.S., Silva J.M., Ribeiro M.F., Daudin A., Bouchy C. // Journal of industrial and engineering chemistry. 2018. V. 62. Р. 72—83. DOI: 10.1016/j.jiec.2017.12.046.

13. Gordina N.E., Prokof 'ev V.Y., Il'in A.P. // Glass and Ceramics. 2005. V. 62. № 9-10. Р. 282—286. DOI:10.1007/s10717-005-0092-3.

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

15. Young R.A. The Rietveld Method. Oxford University Press, 1995. 298 p.

16. Schanke D., Vada S., Blekkan E.A., Hilmen A.M., Hoff A., Holmen A. // Journal of Catalysis. 1995. V. 156. № 1. Р. 85—95. DOI: 10.1006/jcat.1995.1234.

17. Xu D., Li W., Duan H., Ge Q., Xu H. // Catalysis Letters. 2005. V. 102. № 3. P. 229—235. DOI: 10.1007/s10562-005-5861-7.

18. Мухленов И.П., Добкина Е.И., Дерюжкина В.И. Технология катализаторов. Л.: Химия, 1989. 272 с.

19. Савостьянов А.П., Нарочный Г.Б., Яковенко Р.Е., Соромотин В.Н., Зубков И.Н. // Катализ в промышленности. 2018. № 2. С. 11—15. DOI: 10.18412/1816-0387-2018-2-11-15.

20. Conte M., Xu B., Davies T.E. // Microporous Mesoporous Materials. 2012. V. 164. P. 207—213. DOI: 10.1016/j.micromeso.2012.05.001.

21. Wolf M., Gibson E.K., Olivier E.J., Neethling J.H., Catlow C.R.A., Fischer N., Claeys M. // ACS Catalysis. 2019. V. 9. № 6. Р. 4902—4918. DOI: 10.1021/acscatal.9b00160.

22. Дзисько В.А., Карнаухов А.П., Тарасова Д.В. Физико-химические основы синтеза окисных катализаторов. Н.: Наука. Сибирское отделение, 1978. 384 с.