CC BY
22
ISSN1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2
ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ, НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ, МЕТАЛЛУРГИЯ
CHEMICAL TECHNOLOGIES, SCIENCES ABOUT MATERIALS, METALLURGY
Научная статья УДК 544.478.42
doi: 10.17213/1560-3644-2023-2-53-59
ГИБРИДНЫЕ КОБАЛЬТОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ СИНТЕЗА УГЛЕВОДОРОДОВ, ПРОМОТИРОВАННЫЕ РУТЕНИЕМ
Р.Е. Яковенко, А.П. Савостьянов, В.А. Таранушич, Е.Ю. Яковенко, С.И. Сулима
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия
Аннотация. Исследовано влияние способа введения рутения на свойства смешанного бифункционального кобальтового катализатора с цеолитным компонентом и связующим, отвечающего общей формуле Co-Al2O3/SiO2+ZSM-5+Al2O3. Рассмотрено воздействие способа введения добавки на дисперсность частиц кобальта и характер восстановления катализаторов. Проведено сравнение активности и селективности в интегрированном процессе синтеза Фишера-Тропша и гидрооблагораживания продуктов при давлении 2 МПа, температуре 240 °C, объёмной скорости подачи синтез-газа 1000 ч-' и соотношении Н2/СО = 2. Установлено, что повышение дисперсности активного металла достигается путем ионообменного введения добавки, а введение рутения совместно с кобальтом приводит к снижению температуры восстановления. Наибольшей производительностью по дизельной фракции Сп-С18, изоалканам и наименьшим содержанием олефинов в продуктах синтеза характеризуется катализатор с металлическим компонентом, полученным совместным введением кобальта и рутения.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, бифункциональный катализатор, рутений, промотирование, активность, цеолит
Благодарность: работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания № заявки 2019-0990 с использованием оборудования ЦКП «Нанотехнологии» ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова
Для цитирования: Яковенко Р.Е., Савостьянов А.П., Таранушич В.А., Яковенко Е.Ю., Сулима С.И. Гибридные кобальтовые катализаторы синтеза углеводородов, промотированные рутением // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2023. N° 2. С. 53-59. http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2023-2-53-59
Original article
RUTHENIUM PROMOTED HYBRID COBALT HYDROCARBON SYNTHESIS CATALYSTS
R.E. Yakovenko, A.P. Savostyanov, V.A. Taranushich, E.Yu. Yakovenko, S.I. Sulima
Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia
Abstract. The effect of the method of introducing ruthenium on the properties of a mixed bifunctional cobalt catalyst with a zeolite component and a binder, corresponding to the general formula Co-Al2O3/SiO2+ZSM-5+Al2O3, has been studied. The influence of the method of introducing the additive on the dispersion of cobalt particles and the nature of the reduction of catalysts is considered. The activity and selectivity in the integrated process of Fischer-Tropsch synthesis and product hydrotreatment are compared at a pressure of 2 MPa, a temperature of 240°C, a synthesis gas flow rate of '000 h-', and a ratio of H2/CO = 2. It has been established that an increase in the fineness of the active metal is achieved by introducing an ion-exchange additive, and the introduction of ruthenium together with cobalt leads to a decrease in the reduction temperature. The highest productivity in terms of Cn-C'g diesel fraction, isoalkanes and the lowest content of olefins in the synthesis products is characterized by a catalyst with a metal component obtained by the joint introduction of cobalt and ruthenium
Keywords: Fischer-Tropsch synthesis, bifunctional catalyst, ruthenium, promotion, activity, zeolite
© ЮРГПУ(НПИ), 2023
ISSN1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2
Acknowledgments: the work was financially supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation within the framework of the state order No. 2019-0990 using the equipment of the Central Collective Use Center "Nanotechnologies" of the South Russian State Pedagogical University (NPI)
For citation: Yakovenko R.E., Savostyanov A.P., Taranushich V.A., Yakovenko E.Yu., Sulima S.I. Ruthenium Promoted Hybrid Cobalt Hydrocarbon Synthesis Catalysts. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Techn. nauki=Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Technical Sciences. 2023;(2):53-59. (In Russ.). http://dx.doi.org/ 10.17213/1560-3644-2023-2-53-59
Введение
Каталитический синтез углеводородов из CO и Ш по методу Фишера - Тропша (ФТ) является ключевой стадией технологии ОТЬ, предназначенной для переработки газообразного угле-родсодержащего сырья (природного и попутных нефтяных газов) [1, 2]. Катализаторы на основе кобальта, нанесённого на пористый оксид ^Ю2, AhOз, ТО2) считаются предпочтительными для этого процесса [3, 4]. Повышение выхода отдельных фракций (бензиновой, дизельной и др.) и жидких продуктов в целом, возможно с использованием дополнительных операций гидрокрекинга и гидроизомеризации [5]. Однако более эффективно применение бифункциональных катализаторов, позволяющих совмещать операции синтеза и гидрооблагораживания в одном реакторе [6]. Для процесса совмещённого синтеза разработан гибридный катализатор, содержащий кобальтовый (Co-AhOз/SЮ2) и цео-литный компоненты (цеолит ZSM-5), на поверхности которых происходят операции синтеза углеводородов и гидрооблагораживания [7, 8]. Полученная подобным образом синтетическая нефть содержит значительную долю олефинов, которые могут существенно снижать качество топлив. Для преодоления указанного недостатка целесообразно применять гидрирующие добавки, стимулирующие образование насыщенных углеводородов [9]. В качестве такой добавки может выступать рутений, изучению влияния которого на процесс совмещённого синтеза углеводородов и физико-химические свойства гибридного бифункционального кобальтового катализатора посвящена настоящая работа.
Экспериментальная часть
Для исследования приготовили серию образцов на основе гибридного (композитного) катализатора следующего состава: катализатор Со-AhOз/SЮ2 35 %, цеолит ZSM-5 30 %, связующее на основе бемита 35 %. Расчетная концентрация кобальта составила 7 % по массе. Измельченные (0,1 мм) ингредиенты смешивали с водно-спиртовым раствором триэтиленгликоля с
азотной кислотой концентрацией 0,65 % по массе в соотношении 1:3. Гранулы катализаторов выдерживали 24 ч при комнатной температуре, затем сушили и подвергали термообработке с конечной температурой 400 °C. Катализатор состава 35(Co-Al/SiO2)/30HZSM-5/35AhO3 обозначили CoRu(0).
Катализатор синтеза ФТ Со^Ю2 (20 % по массе Co) [10], промотированный алюминием или рутением, готовили на силикагеле-вом носителе. На стадии пропитки вводили добавку алюминия или рутения в соотношении Со:промотор = 100:5 в растворе. Гранулы сушили 24 ч при температуре 20 - 25 °С, 4 ч при 80 °С, 2 - 4 ч при 100 - 150 °С, прокаливали 4 ч при 300 °С.
Катализатор Co-Ru/SiO2 использовали в качестве кобальтсодержащего компонента для приготовления гибридного катализатора по методике, описанной выше. Катализатор состава 35(Co-Ru/SiO2)/30HZSM-5/35Al2O3 обозначили CoRu(c).
Катализатор CoRu(i) был приготовлен на основе Со-AhOз/SЮ2 с помощью процедуры ионного обмена цеолита HZSM-5 с водным раствором гидроксотрихлорида рутения Ru(OH)Ch по стандартной методике в течение 4 ч при 60 °С и постоянном перемешивании [11]. После этого цеолит промывали дистиллированной водой с температурой 60 °С, затем подвергали термообработке по режиму: 80 °С - 1 ч; 150 °С - 4 ч; 500 °С - 4 ч. Полученный материал использовали в качестве цеолитсодержащего компонента для приготовления гибридного катализатора состава 35(Co-Al/SiO2)/30(Ru(0/HZSM-5/35AhO3).
Рентгенофазовый анализ катализаторов (РФА) проводили на дифрактометре ARLX'TRA Powder Diffractometer («Thermo Fisher Scientific», Швейцария) с монохроматизированным CuK«-излучением методом сканирования по точкам (шаг 0,01°, время накопления в точке 2 с) в интервале 29 от 10° до 90°. Определение фазового состава осуществляли в программном комплексе Crystallographica. Содержание кобальта в катализаторах находили методом рентгено-флуоресцентного анализа на рентгеновском
ISSN 1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2
энергодисперсионном спектрометре ARL QUANT'X («Thermo Scientific», Швейцария), в следующих условиях: среда - воздух, тефлоновая подложка, эффективная площадь облучения 48,9 мм2.
Исследование восстановительных процессов на поверхности катализаторов методом тем-пературно-программированного восстановления (ТПВ) выполняли на анализаторе ChemiSorb 2750 («Micromeritics», США) с детектором по теплопроводности (TCD). Восстанавливали азото-водородной смесью (10 % водорода по объему) в интервале температур 20 - 800° С.
Каталитические свойства изучали в изотермическом реакторе диаметром 16 мм со стационарным слоем катализатора. Испытания проводили при давлении 2,0 МПа и объёмной скорости газа 1000 ч"1, поднимая температуру от 180 до 240 °С со скоростью 2,5 °С-ч-1.
Анализ состава исходного газа и газообразных продуктов синтеза осуществляли с помощью газового хроматографа Кристалл 5000 («Хроматэк», Россия), оснащённого детектором по теплопроводности и двумя колонками (активная фаза Haysep R и молекулярные сита NaX). Конденсированные продукты синтеза разделяли дистилляцией при атмосферном давлении, выделяя топливные фракции с температурами кипения: бензиновая - до 180 °С, дизельная -180 - 330 °С, кубовый остаток - выше 330 °С. Состав углеводородов С5+ определяли с помощью хромато-масс-спектрометра Agilent 7890A («Agilent Technologies», США), снабженного детектором MSD 5975С и капиллярной колонкой HP-5MS.
Результаты и обсуждение
Дифрактограммы катализаторов изображены на рис. 1.
• - Со3о4; ♦ ■ А1А;0 - zsm-5
• »i
25
35
45
55
65 75
2®, град
Рис. 1. Дифрактограммы катализаторов, содержащих Ru:
1 - CoRu(0); 2 - CoRu(c); 3 - CoRu(i) / Fig. 1. X-ray diffraction patterns of catalysts containing Ru:
1 - CoRu(0); 2 - CoRu(c); 3 - CoRu(0
По данным рентгенофазового анализа, кобальт представлен в составе оксида C03O4, рефлексы которого расположены в интервале 29 к 18° - 68°. Максимальные значения в диапазоне малых углов (2-12°) соответствуют цеолиту ZSM-5.
Рефлексы, указывающие на наличие фазы AI2O3, образующейся при термическом разложении бемита, отвечают значениям 29 к 30° - 70°. Содержание рутения в составе образцов незначительно, в связи с этим на дифрактограммах он не обнаруживается, это возможно также из-за малого размера частиц (менее 5 нм) [12]. Оценка дисперсности металлического кобальта на основании уравнения Шеррера [13] показывает, что введение добавки рутения способствует снижению среднего размера частиц.
Физико-химические свойства полученных катализаторов представлены в табл. 1. Введение рутения ионообменным способом (CoRu(/)) способствует формированию активной поверхности с размером частиц металлического кобальта на поверхности образцов, наиболее близким к оптимальному (8-10 нм) [14].
Таблица 1/ Table 1
Состав и физико-химические свойства композитных катализаторов / Composition and physicochemical properties of composite catalysts
Образец Компонентный состав катализаторов Размер частиц, нм Дисперсность Со, %
Co3O4 Co0
CoRu(0) Co-Al/SiO2 + +HZSM-5 + AI2O3 14,5 10,8 8,9
CoRu(c) Co-Ru/SiO2 + +HZSM-5 + AI2O3 13,5 10,2 9,4
CoRu(0 Co-Al/SiO2 + +Ru(;)HZSM-5 + +AI2O3 13,1 9,8 9,8
Совместная пропитка растворами солей кобальта и рутения приводит к образованию более крупных частиц кобальта.
Спектры ТПВ катализаторов представлены на рис. 2. Восстановление оксида С03О4 идет поэтапно и отражается двумя основными пиками на диаграммах восстановления: пик 1 -С03О4 ^ СоО и пик 2 - СоО ^ Со0. Небольшие пики на диаграмме образца СоЯи(г) в интервале температур 150-220 °С могут быть связаны с восстановлением рутения на поверхности цеолита [15].
Температура первого пика восстановления кобальта находится в интервале 349-361 °С, за исключением образца СоЯи(е), на поверхности которого кобальт под влиянием добавки
ISSN 1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2
рутения восстанавливается при значительно меньшей температуре (263 °C). Для образца CoRu(i), несмотря на присутствие частиц рутения на поверхности композитного катализатора, его влияние не проявляется при восстановлении кобальта, что можно объяснить более значительным расстоянием между частицами кобальта и рутения [16]. Вторая стадия восстановления кобальта протекает в интервале температур 300-550 °С с максимумами при 434-453 °С. На этой стадии влияние рутения проявляется в основном для образца CoRu(c), оно выражается в снижении температуры начала второй стадии на 70-80 °С.
Интенсивность, усл. ед.
Таблица 2/ Table 2
Активность и селективность катализаторов / Activity and selectivity of catalysts
361 453
185 434 445 3
263 2
349
1
Образец Конверсия СО, % Селективность, % Производительность по углеводородам С5+, Кг/(м3кат/ч)
CH4 C2-C4 C5+ CO2
CoRu(0) 71,4 19,2 12,0 66,3 2,5 100,0
CoRu(c) 75,6 17,0 9,8 70,6 2,6 112,4
CoRu(0 76,2 20,1 11,8 65,9 2,2 107,2
Максимальной производительностью по углеводородам С5+ (112,4 кг/(м3кат-ч) соответственно) характеризуется образец CoRu(c). На этом же образце достигнута наименьшая селективность по газообразным углеводородам С1-С4 и высокая селективность по конденсированным углеводородам С5+. Это может быть обусловлено оптимальными характеристиками дисперсности (размера кристаллитов металлического кобальта).
Результаты анализа продуктов синтеза на полифункциональных композитных катализаторах при 240 °С представлены в табл. 3.
Таблица 3/ Table 3
Групповой и фракционный состав углеводородов / Group and fractional composition of hydrocarbons
100 200 300 400 500 600 700 800
Температура, °С
Рис. 2. Спектры ТПВ композитных катализаторов:
1 - CoRu(0); 2 - CoRu(c); 3 - CoRu(i) / Fig. 2. TPR spectra of composite catalysts: 1 - CoRu(0);
2 - CoRu(c); 3 - CoRu(i)
Отсутствие пика поглощения Н2 в высокотемпературной области для образца CoRu(c) показывает, что основная часть кобальта, зафиксированная в оксидной форме в составе катализатора Co-Al2Ü3/SiÜ2, не вступает в заметное взаимодействие с цеолитом или оксидом алюминия, входящим в состав связующего [17]. Для остальных образцов можно наблюдать слабые пики в интервале температур 750-800 °C, указывающие на образование таких соединений при незначительном влиянии рутения или при его отсутствии.
Каталитическую активность образцов оценивали при температуре 240 °С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости газа 1000 ч-1 (табл. 2). Конверсия СО изменяется в пределах 71,4 - 76,4 %. Максимальные значения конверсии СО зафиксированы для катализатора CoRu(/).
Катали- Углеводороды Содержание, % по массе Всего изо/н** о/п***
затор C5-C10 C11-С18 С19+
н-алканы 12,5 18,4 5,2 36,1
изоал-каны 9,5 10,8 1,7 22,0
CoRu(0) алкены 18,3 2,3 - 20,6 0,8 0,7
алкены* 14,0 7,3 - 21,3
Итого 54,3 38,8 6,9 100,0
н-алканы 22,5 23,7 7,0 53,2
изоал-каны 7,8 16,1 2,8 26,7
CoRu(c) алкены 3,8 0,9 0,0 4,7 0,7 0,3
алкены* 11,3 4,1 0,0 15,4
Итого 45,4 44,8 9,8 100,0
н-алканы 17,8 16,2 5,7 39,7
изоал-каны 8,0 12,8 3,1 23,9
CoRu(0 алкены 10,2 2,4 0,0 12,6 0,9 0,6
алкены* 14,0 9,8 0,0 23,8
Итого 50,0 41,2 8,8 100
*_ разветвленные алкены;
**- отношение углеводородов нормального и изостроения; ***_ отношение олефинов к парафинам
ISSN 1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2
Смеси конденсированных углеводородов, полученных на композитных катализаторах, существенно различаются по фракционному и групповому составу в зависимости от способа введения гидрирующего компонента.
В продуктах всех образцов преобладают углеводороды линейного строения, их концентрация лежит в пределах 52-58 %. В меньших количествах присутствуют изоалканы и разветвленные алкены. Концентрация изоалканов составляет 22-27 %. Наибольшее содержание изоалканов зафиксировано в продуктах образца СоЯи(е), а суммарное содержание изомеров - в продуктах синтеза образца СоЯи(г). Этот же образец отличается максимальным значением изо/н.
Максимальное содержание олефинов обнаружено в продуктах образца СоЯи(0) (величина о/п = 0,7), т.е. добавка рутения в качестве гидрирующего компонента независимо от способа внесения приводит к снижению концентрации олефи-нов (величины о/п), причем в наибольшей степени гидрирующий эффект проявляется для образца СоЯи(е), полученного добавкой рутения к кобальт-содержащему компоненту.
Максимальное содержание углеводородов фракции С19+ отмечено в продуктах, синтезированных на образце СоЯи(е), минимальной концентрацией углеводородов С19+ характеризуется СоЯи(0). Максимальное значение концентрации углеводородов С5-С10 соответствует катализатору СоЯи(0), С11-С18 - образцу СоЯи(е).
Заключение
Проведены сравнительные исследования смешанных бифункциональных катализаторов синтеза ФТ Co-AhOз/SЮ2+ZSM-5+AhOз для интегрированного процесса синтеза Фишера-Тропша и гидрооблагораживания продуктов, содержащих добавку рутения, как гидрирующего компонента, введенную различными способами. Катализаторы обладают высокой активностью и селективностью в процессе синтеза углеводородов С5+. Производительность катализаторов при давлении 2 МПа, температуре 240 °С, объёмной скорости подачи синтез-газа 1000 ч-1 и соотношении Н2/СО = 2 находится в пределах 100,0-114,3 кг/(м3кат. ч).
Установлено, что способ введения рутения, в том числе в сочетании с добавкой алюминия, влияет на активность и регулирует групповой и фракционный состав полученных продуктов С5+. Показано, что для получения компонентов дизельной фракции С11-С18 и изоалканов с
минимальным содержанием олефинов предпочтительно использовать катализатор с металлическим компонентом, полученным совместным введением кобальта и рутения. При степени превращения СО 75,6 % производительность катализатора по углеводородам С5+ составляет 112,4 кг/(м3кат-ч), отношение о/п равно 0,3.
Список источников
1. Gupta P.K., Kumar V., Maity S. Renewable Fuels from Different Carbonaceous Feedstocks: a Sustainable Route Through Fischer-Tropsch Synthesis // J Chem Technol Biotechnol. 2021. Vol. 96, № 4. P. 853 - 868.
2. Eliseev O.L., Savost'yanov A.P., Sulima S.I., Lapidus A.L. Recent Development in Heavy Paraffin Synthesis From CO and H2 // Mendeleev Commun. 2018. Vol. 28, № 4. P. 345-351.
3. Ghogia A.C., Nzihou A., Serp P., Soulantica K., Minh D.P. Cobalt Catalysts on Carbon-Based Materials for Fischer-Tropsch Synthesis: a Review // Appl. Catal. A: Gen. 2021. Vol. 609. P. 117906.
4. Yaghoobpour E., Zamani Y., Zarrinpashne S., Zamaniyan A. Fischer-Tropsch Synthesis: Effect of Silica on Hydrocarbon Production over Cobalt-Based catalysts // Chem. Pap. 2019. Vol. 73. P. 205-214.
5. Adeleke A.A., Liu X., Lu X., Moyo M., Hildebrandt D. Cobalt
Hybrid Catalysts in Fischer-Tropsch Synthesis // Rev. Chem. Eng. 2020. Vol. 36, № 4. P. 437-457.
6. Park G, Ahn C, Park S., Lee Y, Kwak G, Kim S.K. Diffusion-Dependent Upgrading of Hydrocarbons Synthesized by Co/Zeolite Bifunctional Fischer-Tropsch Catalysts // Appl. Catal. A: Gen. 2020. Vol. 607. P. 117840.
7. Yakovenko R.E., Savost'yanov A.P., Narochniy G.B., Soromotin V.N., Zubkov I.N., Papeta O.P., Svetogorov R.D., Mitchenko S.A. Preliminary Evaluation of a Commercially Viable Co-based Hybrid Catalyst System in Fischer-Tropsch Synthesis Combined with Hydroprocessing // Catal. Sci. Technol. 2020. Vol. 10, № 22. P. 7613-7629.
8. Яковенко Р.Е., Бакун В.Г., Сулима С.И., Нарочный Г.Б., Митченко С.А., Зубков И.Н., Савостьянов А.П. Кобальтовые нанесенные и полифункциональные гибридные катализаторы селективного синтеза Фишера - Тропша (обзор) // Катализ в промышленности. 2022. Т. 22, № 3. С. 5 - 20.
9. Яковенко Р.Е., Зубков И.Н., Бакун В.Г., Савостьянов А.П.
Совмещенный синтез и гидрооблагораживания углеводородов на катализаторах Сo/SiO2+ZSM-5+Al2Oз, промотированных никелем // Нефтехимия. 2021. Т. 61, № 3. С. 418 - 429.
10. Сулима С.И., Бакун В.Г., Яковенко Р.Е., Шабельская Н.П., Салиев А.Н., Нарочный Г.Б., Савостьянов А.П. Микроструктура кобальтсиликагелевого катализатора в присутствии добавки AbO3 // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59, № 2. С. 240 - 250.
11. Алхимов С.А., Григорьев Д.А., Михайлов М.Н. Гибридные металл-цеолитные катализаторы синтеза Фишера-Тропша для получения фракции углеводородов С5 -С18 // Катализ в промышленности. 2013. № 4. С. 16-20.
12. Park J.Y., Lee Y.J., Karandikar P.R., Jun K.W., Bae J.W., Ha K.S. Ru Promoted Cobalt Catalyst on y-AhO3 Support: Influence of Pre-Synthesized Nanoparticles on Fischer-Tropsch Reaction // J. Mol. Catal. A: Chem. 2011. Vol. 344, № 1-2. P. 153 - 160.
ISSN 1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2
13. PDF-2. The Powder Diffraction file TM. International Center for Diffraction Data (ICDD), PDF-2 Release 2012, web site: www.icdd.com (2014).
14. Lima W.S., de Paula G.M., do Nascimento Rocha de Paula L, Quintela P.H.L., Fernandes F.A.N., Rodrigues M.G.F. Co-Ru/MCM-22 Catalysts for Application in Fischer-Tropsch Synthesis // Reac. Kinet. Mech. Cat. 2021. Vol. 134. P. 441 - 458.
15. PedroloD.R.S., Ordomsky V.V., SchwaabM., MarcilioN.R. Khodakov A. Y. Design of Ruthenium-Zeolite Nanocomposites for Enhanced Hydrocarbon Synthesis from Syngas. // J. Mater Sci. 2021. Vol. 56. P. 18019-18030.
16. ParnianM.J., NajafabadiA.T., Mortazavi Y, KhodadadiA.A., Nazzari I. Ru promoted Cobalt Catalyst on Y-AI2O3: Influence of Different Catalyst Preparation Method and Ru loadings on Fischer-Tropsch Reaction and Kinetics. // Applied Surface Science. 2014. Vol. 313. P. 183-195.
17. Shiba N.C., Liu X., Mao H., Qian X., Hildebrandt D., Yao Y. Effect of Ru-Promotion on the Catalytic Performance of a Cobalt-Based Fischer-Tropsch Catalyst Activated in Syngas or H2. Fuel. 2022. Vol. 320. P. 123939.
References
1. Gupta P.K., Kumar V., Maity S. Renewable Fuels from Different Carbonaceous Feedstocks: a Sustainable Route Through Fischer-Tropsch Synthesis. J Chem Technol Biotechnol. 2021; 96(4):853-868.
2. Eliseev O.L., Savost'yanov A.P., Sulima S.I., Lapidus A.L. Recent Development in Heavy Paraffin Synthesis from CO and H2. Mendeleev Commun. 2018; 28(4): 345-351. (In Russ.)
3. Ghogia A.C. et al. Cobalt Catalysts on Carbon-based Materials for Fischer-Tropsch Synthesis: a Review. Appl. Catal. A: Gen. 2021; (609): 117906.
4. Yaghoobpour E., Zamani Y., Zarrinpashne S., Zamaniyan A. Fischer-Tropsch Synthesis: Effect of Silica on Hydrocarbon Production over Cobalt-based Catalysts. Chem. Pap. 2019; (73):205-214.
5. Adeleke A.A. et al. Cobalt Hybrid Catalysts in Fischer-Tropsch Synthesis. Rev. Chem. Eng. 2020. V. 36. № 4. P. 437-457.
6. Park G. et al. Diffusion-dependent Upgrading of Hydrocarbons Synthesized by Co/zeolite Bifunctional Fischer-Tropsch Catalysts. Appl. Catal. A: Gen. 2020; (607): 117840.
7. Yakovenko R.E. et al. Preliminary Evaluation of a Commercially Viable Co-based Hybrid Catalyst System in Fischer-Tropsch Synthesis Combined with Hydroprocessing. Catal. Sci. Technol. 2020; 10(22):7613-7629.
8. Yakovenko R.E. et al. Supported and Polyfunctional Hybrid Cobalt Catalysts for Selective Fischer-Tropsch Synthesis (a Review). Catalysis in Industry, 2022; 22(3):5-20. (In Russ.)
9. Yakovenko R.E. et al. Bifunctional Cobalt-containing Catalytic Systems Based on SAPO-11 Molecular Sieves in Fischer-Tropsch Synthesis of Fuels. Pet. Chem. 2021; 61(3):418-429. (In Russ.)
10. Sulima S.I. et al. The Microstructure of Cobalt Silica Gel Catalyst in the Presence of AkO3 Additive. Kinetics and Catalysis. 2018; 59(2):240-250. (In Russ.)
11. Alkhimov S.A., Mikhailov M.N., Grigoriev D.A. Hybrid Metal-Zeolite Catalysts for the Fischer-Tropsch Synthesis to Obtain a Hydrocarbon Fraction C5 -C18. Catalysis in Industry. 2013; (4):16-20. (In Russ.)
12. Park J.Y., Lee Y.J., Karandikar P.R., Jun K.W., Bae J.W., Ha K.S. Ru Promoted Cobalt Catalyst on y-AkO3 Support: Influence of Pre-synthesized Nanoparticles on Fischer-Tropsch Reaction. J. Mol. Catal. A: Chem. 2011; 344(1-2):153-160.
13. PDF-2. The powder diffraction file TM. International Center for Diffraction Data (ICDD). PDF-2 Release 2012, web site: www.icdd.com (2014).
14. Lima W.S. et al. Co-Ru/MCM-22 Catalysts for Application in Fischer-Tropsch Synthesis. Reac. Kinet. Mech. Cat. 2021; (134):441-458.
15. Pedrolo D.R.S.et al. Design of Ruthenium-zeolite Nanocomposites for Enhanced Hydrocarbon Synthesis from Syngas. J Mater Sci. 2021; (56) 18019-18030.
16. Parnian M.J. et al. Ru Promoted Cobalt Catalyst on y-AhO3: Influence of Different Catalyst Preparation Method and Ru Loadings on Fischer-Tropsch Reaction and Kinetics. Applied Surface Science. 2014; (313):183-195.
17. Shiba N.C. et al. Effect of Ru-promotion on the Catalytic Performance of a Cobalt-based Fischer-Tropsch Catalyst Activated in Syngas or H2. Fuel. 2022; (320): 123939.
Сведения об авторах
Яковенко Роман ЕвгеньевичЕ - канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», [email protected]
Савостьянов Александр Петрович - д-р техн. наук, профессор, кафедра «Химические технологии», [email protected] Таранушич Виталий Андреевич - д-р техн. наук, профессор, кафедра «Химические технологии», [email protected] Яковенко Евгения Юрьевна - студент, кафедра «Химические технологии», [email protected] Сулима Сергей Иванович - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Химические технологии», [email protected]
ISSN 1560-3644 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. TECHNICAL SCIENCES. 2023. No 2 Information about the authors
Yakovenko Roman E. - Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, SRI «Nanotechnologies and New Materials», [email protected]
Savostyanov Alexander P. - Doctor of Technical Sciences, Professor, Department «Chemical Technologу», [email protected] Taranushich Vitaly A. - Doctor of Technical Sciences, Professor, Department «Chemical Technologу», [email protected] Yakovenko Evgenia Yu. - Student, Department «Chemical Technology», [email protected] Sulima Sergey I. - Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, Department «Chemical Technologу», s_sulima @mail.ru
Статья поступила в редакцию / the article was submitted 25.04.2023; одобрена после рецензирования / approved after reviewing 10.05.2023; принята к публикации / acceptedfor publication 22.05.2023.
