Научная статья на тему 'Контроль негативного влияния воды на активность и стабильность пропиточного Cо-катализатора синтеза Фишера–Тропша'

Контроль негативного влияния воды на активность и стабильность пропиточного Cо-катализатора синтеза Фишера–Тропша Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
233
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
НефтеГазоХимия
ВАК
Область наук
Ключевые слова
гетерогенный катализ / синтез Фишера–Тропша / кобальтовый катализатор / цеолит / углеводороды / вода / heterogeneous catalysis / Fischer–Tropsch synthesis / cobalt catalyst / zeolite / hydrocarbons / water

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Л. В. Синева, Е. В. Кульчаковская, Е. Ю. Асалиева, В. З. Мордкович

Показана возможность контроля негативного действия воды на активность и стабильность пропиточного Со катализатора синтеза ФТ и теплопроводящую добавку, входящую в его состав, путем введения в состав катализатора цеолита для создания гидрофобной поверхности. Введение цеолитов в Н-форме в Со-катализатор позволяет контролировать гидрофобность его поверхности, что способствует повышению производительности процесса и предотвращает окисление теплопроводящего компонента. При этом увеличиваются стабильность работы и срок службы катализатора.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Л. В. Синева, Е. В. Кульчаковская, Е. Ю. Асалиева, В. З. Мордкович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE CONTROL OF NEGATIVE IMPACT OF WATER ON ACTIVITY AND STABILITY OF IMPREGNATED CO-CATALYST FOR FISCHER–TROPSCH SYNTHESIS

The ability to control the negative impact of water on activity and stability of impregnated Co-catalyst and its thermally conductive components by introducing zeolite into catalyst composition to create hydrophobic surface is manifested. The introduction of H-zeolites into Co-catalyst creates opportunity to control the hydrophobicity of a catalyst surface and hence to promote the increase of productivity and prevents oxidation of the thermally conductive component. In addition, the stability of catalyst behavior and its lifetime increase.

Текст научной работы на тему «Контроль негативного влияния воды на активность и стабильность пропиточного Cо-катализатора синтеза Фишера–Тропша»

УДК 544.476.2; 544.478-03; 544.478.41

Контроль негативного влияния воды на активность и стабильность пропиточного Со-катализатора синтеза Фишера-Тропша

Л.В. СИНЕВА, к.х.н., в.н.с.

ФГБНУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (ФГБНУ ТИСНУМ) (Россия, 108840, Москва, г. Троицк, ул. Центральная, д. 7а). ООО «ИНФРА Технологии» (Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, д. 11-3в). E-mail: sinevalv@tisnum.ru Е.В. КУЛЬЧАКОВСКАЯ, м.н.с. Е.Ю. АСАЛИЕВА, м.н.с.

ФГБНУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (ФГБНУ ТИСНУМ) (Россия, 108840, Москва, г. Троицк, ул. Центральная, д. 7а). В.З. МОРДКОВИЧ, д.х.н., заведующий отделом, научный директор ООО «ИНФРА Технологии»

ФГБНУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (ФГБНУ ТИСНУМ) (Россия, 108840, Москва, г. Троицк, ул. Центральная, д. 7а). ООО «ИНФРА Технологии» (Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, д. 11-3в). E-mail: mordkovich@ntcstm.troitsk.ru

Показана возможность контроля негативного действия воды на активность и стабильность пропиточного Со катализатора синтеза ФТ и теплопроводящую добавку, входящую в его состав, путем введения в состав катализатора цеолита для создания гидрофобной поверхности. Введение цеолитов в Н-форме в Со-катализатор позволяет контролировать гидрофобность его поверхности, что способствует повышению производительности процесса и предотвращает окисление теплопроводящего компонента. При этом увеличиваются стабильность работы и срок службы катализатора.

Ключевые слова: гетерогенный катализ, синтез Фишера-Тропша, кобальтовый катализатор, цеолит, углеводороды, вода.

ствовать образованию необходимого набора продуктов. Цеолит благодаря своим свойствам способен катализировать вторичные превращения углеводородов [4-8].

Синтез жидких углеводородов напрямую из СО и Н2 требует решения основных проблем синтеза ФТ - высокой экзотермичности и низкой производительности - на новом уровне: а именно создания новых би- или многофункциональных каталитических систем, способных обеспечить интенсивный тепло- и массообмен [9-10]. Одним из способов, обеспечивающих отвод тепла интенсифицированной реакции Фишера-Тропша, является ввод в состав катализатора теплопроводя-щих добавок, в частности металлического алюминия [9, 11-12]. Этот прием применяется в том числе и в промышленных катализаторах [13].

Ниже приведены основные реакции синтеза ФТ, из которых видно, что вода является основным побочным продуктом, который накапливается в реакционной среде:

Углеводороды, полученные из СО и Н2 (синтез Фишера-Тропша), продолжают оставаться одним из альтернативных источников компонентов для производства моторных топлив высокого качества, экологические требования к которым возрастают год от года [1-2]. Состав углеводородных смесей зависит от свойств катализатора и условий проведения процесса [1-3]. Так, в присутствии кобальтовых катализаторов на основе оксидов алюминия, кремния или титана образуется широкая углеводородная фракция, содержащая преимущественно углеводороды линейного строения, в том числе высокомолекулярные. Для получения компонентов топлив образующуюся смесь углеводородов необходимо подвергнуть дополнительной переработке, требующей высоких температур и дополнительного расхода водорода.

Возможность снижения среднего молекулярного веса образующихся на кобальтовых катализаторах продуктов является актуальной задачей, решение которой позволит сократить технологию получения компонентов моторных топлив из СО и Н2 (синтез-газа) [4-6]. Сочетание в катализаторе синтеза Фишера-Тропша (ФТ) свойств активного металла (например, кобальта) и цеолита может способ-

пСО + (2п+1)Н2 ^ СпН2п+2 + пН20; пСО + 2пН2 СпН2п + пН20.

Вода может расходоваться только в реакции с СО с образованием СО2 и водорода, в которой Со малоактивен.

Образующаяся в синтезе ФТ вода накапливается в реакционной среде, благоприятствуя окислению и спеканию частиц Со, а также его взаимодействию с носителем с образованием неактивных в синтезе соединений, что может стать причиной быстрой дезактивации пропиточного катализатора [3, 14-15]. Выделяют два основных фактора, определяющих влияние воды: свойства носителя и парциальное давление паров воды (обычно рН20/рН2 <1,5). Даже частичное удаление воды может увеличить срок службы катализатора.

Одним из способов решения проблемы негативного действия воды в синтезе ФТ может быть регулирование гидрофильности/гидрофобности межфазной поверхности катализатор-продукты. Известно, что цеолиты бывают гидрофильными и гидрофобными [16-19]. Такое деление основано на способности адсорбировать воду из ее смесей с углеводородами. Гидрофильные - это цеолиты с высоким

НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.NEFTEGAZOHIMIYA.RU

КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ'

•о-

Таблица 1

содержанием щелочных или щелочноземельных металлов; они имеют сродство к полярным молекулам, размеры которых достаточно малы, чтобы войти в поры [20-21]. Гидрофобные цеолиты предпочитают адсорбировать углеводороды из их смесей с водой; как правило, это высококремнеземные цеолиты [22-24]. Гидрофобность цеолитов является варьируемым параметром [16, 24], поэтому введение цеолита в состав катализатора синтеза ФТ может позволить управлять адсорбционными свойствами каталитической системы, в частности контролировать действие воды.

Ранее было показано различное влияние формы цеолита в составе катализатора на некоторые показатели синтеза и состав продуктов синтеза

[25] и предложен механизм вторичных превращений углеводородов на Со-катализаторах, содержащих цеолит в Н-форме [5-7]. Кроме того, выдвинуто предположение об участии воды синтеза Фишера-Тропша в реакциях на цеолитах, входящих в состав катализаторов на основе скелетного кобальта

[26].

Целью данной работы является выявление возможности контроля негативного действия воды на скорость дезактивации пропиточного Со-катализатора синтеза ФТ и степень деградации теплопроводящей добавки, входящей в его состав, путем введения цеолита для создания гидрофобной поверхности продукты-катализатор.

Носители готовили экструзией пасты, состоящей из металлического чешуйчатого алюминия, цеолита, связующего (бемита) и жидкой фазы (дистиллированная вода, азотная кислота и триэтиленгликоль). Диаметр фильеры -2,5 мм. После экструзии носители выдерживали на воздухе в течение 12 ч и прокаливали в муфельной печи в атмосфере воздуха, повышая температуру с 25 до 450 °С в течение 28 ч. Затем экструдаты измельчали до размера 2,5x2,5 мм и в две стадии пропитывали водным раствором нитрата кобальта с последующим прокаливанием в токе воздуха при 250 °С в течение 1 ч. Содержание Со по приготовлению составляло 20% масс.

Состав катализаторов приведен в табл. 1.

Цеолиты НВе!а, HY, СаХ, NaX и СаА вводили на стадии приготовления композитного носителя. На микрофотографии гранулированного композита (рис. 1) хорошо видно, что цеолит равномерно распределен между чешуйками алюминия, что способствует созданию единой теплопро-водящей сети. Катализатор Co-Ref не содержал цеолитов.

Синтез проводили в проточном стальном реакторе с внутренним диаметром 10 мм с неподвижным слоем катализатора при Р = 2 МПа и Т = 170-240 °С из синтез-газа с соотношением Н2/СО = 2, который подавали с объемной скоростью 1000 и 3000 ч-1. Перед синтезом катализаторы активировали водородом при 0,1 МПа и 400 °С.

Состав газообразных и жидких продуктов определяли хроматографически. Анализ исходной смеси и газообразных продуктов (СН4, СО2, углеводороды С2-С4) проводили

Состав катализаторов (по приготовлению), масс. %

Алюминий

Катализатор Кобальт Цеолит М2О3 до синтеза после синтеза

Со-ЯеГ 20 — 53 27 11

Co-НBeta 20 24 30 26 24

Со-ИУ 20 24 29 27 24

Со-СаХ 20 24 28 28 12

Со-№Х 20 24 27 29 10

Со-СаА 20 24 32 24 14

Микрофотография поверхности композитного носителя

Алюминий

-и! * ЭЕМ НУ: 30.0 кУ ИЛ): 14.17 шш

АеИ: 64.8 |1ш РеК БЕ

ЭЕМ МАО: 4.27 кх йа1е<П1Шу): 06(25/14

Ре1*огтапсе ¡п папоэрасе

методом газоадсорбционной хроматографии. Детектор -катарометр. Газ-носитель - гелий, расход газа - 20 мл/мин. Для разделения СО и СН4 использовали колонку ЗмхЗмм с молекулярными ситами СаА. Для разделения СО2 и углеводородов С2-С4 - колонку с НауеБер (ЗмхЗмм). Режим — температурно-программированный (60-200 °С, скорость нагрева - 10 °С/мин).

Состав жидких углеводородов С5+ определяли методом газожидкостной хроматографии. Детектор - ПИД. Газ-носитель - гелий (расход газа - 30 мл/мин). Колонка - капиллярная, длина 50 м, неподвижная фаза - DB-Petro. Режим - температурно-программированный (50-270 °С, скорость нагрева - 4°С/мин).

На рис. 2 приведены данные по конверсии СО и селективности образования углеводородов С5+, полученные при повышении температуры синтеза со 170 до 240 °С при объемной скорости подачи синтез-газа 1000 ч-1. Очевидно, что температура по-разному влияет на поведение катализаторов на основе Н- и катионных форм цеолитов. При температурах до 200 °С конверсия СО была выше в присутствии Н-формы цеолитов, при этом селективность образования углеводородов С5+ снижается, тогда как в присутствии цеолитов в катионной форме она практически не зависит от температуры в этом диапазоне. В диапазоне 200-220 °С конверсия СО в присутствии катионных форм цеолитов резко увеличивается, а селективность все так же мало зависит от температуры. В присутствии Н-формы цеолитов в этом интервале температур конверсия СО увеличивается

НефтеГазоХимия 57

не столь резко, а селективность об- | разования углеводородов С5+ - снижается. Выше 220 °С конверсия СО в присутствии катионных форм увеличивается в меньшей степени, чем в присутствии Н-форм. При этом селективность образования целевого продукта резко снижается в присутствии первых и мало изменяется в присутствии вторых.

На рис. 3 приведены выход и селективность образования метана в зависимости от температуры синтеза и формы цеолита. Наиболее ярко заметно отличие в селективности метано-образования: в присутствии Н-формы цеолитов ниже 200 °С этот показатель растет, при 200-220 °С мало зависит от температуры, а выше 220 °С - снижается. Между тем в присутствии катионных форм селективность образования метана мало зависит от температуры ниже 210 °С и резко увели- I чивается выше 210 °С. Выход метана увеличивается с ростом температуры в присутствии всех цеолитов, однако в присутствии Н-форм ниже 220 °С эта зависимость ближе к прямолинейной, а дальнейшее повышение температуры мало влияет на этот показатель, тогда как в присутствии катионных форм выход метана растет наиболее интенсивно выше 220 °С.

Можно предположить, что капиллярная конденсация продуктов синтеза влияет на поведение Со-цеолитсодержащих катализаторов в СФТ при температурах ниже 210°, выше 210 °С капилляры освобождаются, и массообмен интенсифицируется по крайней мере на Н-формах цеолитов. В катионированных цеолитах вода продолжает удерживаться адсорбционными и кулоновскими силами. Отсюда отличие в поведении при 200-220 °С. I Выше 220 °С в присутствии Н-цеолитов массообмен интенсифицируется благодаря вовлечению бренстедовских центров во вторичные превращения углеводородов, что способствует получению высокой активности и производительности. При этом вода служит источником дополнительных бренстедовских центров [27, 28], также способствуя интенсификации массообмена и повышению активности и производительности.

Увеличение объемной скорости синтез-газа до 3000 ч-1 показало (рис. 4), что наиболее активные и производительные катализаторы - на основе цеолитов в Н-форме.

Состав углеводородов С5+ также определялся формой цеолита: в присутствии Н-форм цеолитов заметно увеличивалось содержание алкенов и изоалканов С5+ и фракции С5-С10 (рис. 5). При этом

Влияние температуры синтеза на конверсию СО (а) и селективность образования углеводородов С5+ (б) при 1000 ч-1

б

а

100 90 80 % 70 | 60 Р 50 ■ 40 30 20 10 0

лСо-ИВ

лСо-1 II оСо-СаХ д

оСо-ЫаХ • о

£

1 о

А

» А Н

д д •

А и о

1 « о , • о

170 180 190 200 210 220 230 240 Температура, °С

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

А О О

: « • О

' о ° 8 ° А О е ЛдЛ

А 1 °

¿Со ИУ ; *

«Со-СаХ

„Со-№Х

.Со-СаД

170 180 190 200 210 220 230 240 Температура, °С

Влияние температуры синтеза на селективность образования (а) и выход метана (б) при 1000 ч-1

а

35

20 15 10 5 0

дСо-ИВ •

а Со-ИУ • •

оСо-СаХ -- oCo-NaX • Со-СаД А • А А .

п С д

д дд

000 1 А о О О

1 I • 8 •

б

60 |

лСо-ИВ 50 -|— аСО-ИУ оСо-СаХ

40 _ «Со-№Х

»Со-СаД

С 30

20

170 180 190 200 210 220 230 240 Температура, °С

10

0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7*

О

170 180 190 200 210 220 230 240 Температура, °С

Зависимость некоторых показателей синтеза от формы цеолита в синтезе при 3000 ч-1

конверсия СО,% селективность СИ,, %

□ селективность С5+, % Д производительность, гДл-ч)

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

300

-250

-200

150

-100

-50

Со^ Со+Ша Со-ИУ

Со-СаХ

Со-№Х

Со-СаД

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

0

НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.NEFTEGAZOHIMIYA.RU

КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ'

шо-

Влияние формы цеолита на групповой (а) и фракционный (б) состав углеводородов С5+, %

100

80

60

40

20

100

80 --

60 --

40

20

Co-Ref Co- Со-HY HBeta

Со-NaX

Со-СаА

Co-Ref Co- Со-HY HBeta

Со-NaX

Со-СаА

Таблица 2

Стабильность работы катализаторов

Катализатор Длительность, ч Активность, % от первоначальной

Со- Ref 72 87

Co- HBeta 1200 97

Со- СаХ 120 87

Со- NaX 96 62

содержание углеводородов С19+ было минимальным. Наблюдаемые изменения хорошо объясняются карбокатион-ным механизмом вторичных превращений углеводородов синтеза ФТ на Н-форме цеолита [5-8].

В присутствии нкоторых из описанных катализаторов были проведены длительные эксперименты для определения стабильности работы катализаторов, которые показали, что катализатор Со-НВе1а был наиболее стабильным: через 1200 ч работы его активность составляла 97% от

первоначальной (табл. 2). Активность катализаторов Со-Ref и Со-СаХ составляла 87% от начальной уже через 72 и 120 ч соответственно, а Со^аХ - 62% через 96 ч эксплуатации.

Кроме того, мы наблюдали, что только в присутствии цеолитов в Н-форме теплопроводящий компонент - чешуйки металлического алюминия - не подвергался окислительному действию воды в условиях синтеза (см. табл. 1), тогда как в катализаторах Со-Ref и содержащих цеолиты в катионной форме содержание металлического алюминия снизилось за время синтеза (около 100 ч) с 24-29 до 10-14%. Можно предположить, что деградация теплопроводящей добавки влияет на стабильность работы и срок службы катализатора. Вероятно, присутствие цеолита в Н-форме в Со-катализаторе синтеза ФТ предотвращает окисление теплопроводящего компонента благодаря тому, что вовлекает воду во вторичные реакции, образуя дополнительные кислотные центры Бренстеда.

Таким образом, применение цеолитов в составе Со-катализатора синтеза ФТ позволяет контролировать гидрофоб-ность его поверхности. Гидрофобные цеолиты в присутствии воды способны образовывать дополнительные кислотные центры Бренстеда и предотвращать окисление теплопроводящего компонента. При этом увеличиваются производительность, стабильность работы и срок службы катализатора. Следовательно, введение Н-формы цеолита в кобальтовый катализатор синтеза Фишера-Тропша - это оптимальный вариант контроля за действием воды путем изменения природы межфазной поверхности катализатор-продукты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ronald F., Probstein R., Edwin H. (Eds.) Synthetic Fuels, New York: Courier Corporation, 2006. P. 490.

2. Maitlis P.M., Klerk A. (Eds.) Greener Fischer-Tropsch Processes, Weinheim: Wiley-VCH, 2013. P. 372.

3. Dry M., Steynberg A. (Eds.) Fischer-Tropsch Tech. Stud. in Sur. Sci. and Cat., Amst.: Elsevier B.V., 2004. P. 700.

4. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю. Каталитический синтез изоалканов и ароматических углеводородов CO2 и H2 // Успехи химии. 1998. Т. 67. Вып. 11. С. 1032-1043.

5. Sineva L.V., Asalieva E.Yu., Mordkovich V.Z. Russ. Chem. Rev., 2015, 84, № 11, 1176-1189.

6. Wang Y., Wu H., Zhang Q., Tang Q. Microporous Mesoporous Mater. 2005, 86, 38-42.

7. Sartipi S., Parashar K., Valero-Romero M.J. et al. J. Catal., 2013, 305, P. 179-184.

8. Mordkovich V.Z., Kulchakovskaya E.V., Asalieva E.Yu. Kataliz v promyshlennоsti, 2015, 15, № 5, 23-45.

9. Синева Л.В., Мордкович В.З., Ермолаев В.С. и др. Разработка высокопроизводительного промышленного катализатора синтеза Фишера-Тропша // Катализ в промышленности. 2012. № 6. С. 13-22.

10. Derevich I.V., Ermolaev V.S., Mordkovich V.Z. Proceedings of the 14th International Heat Transfer Conference IHTC14, Washington, DC, USA, 2010, 1-10.

11. Грязнов К.О., Кульчаковская Е.В., Асалиева Е.Ю. и др. Синтез Фишера-Тропша на кобальтовых катализаторах с различными теплопроводящими добавками // Автозаправочный комплекс + Альтернативное топливо. 2015. № 5 (98), С. 10-20.

12. Asalieva E., Gryaznov K., Kulchakovskaya E., Ermolaev I., Sineva L., Mordkovich V. Appl Cat A, 2015, 505, 260-266.

13. ООО «ИНФРА Технологии». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// ru.infratechnology.com/about/ (дата обращения 12.09.2017).

14. Borg O., Storsaeter S., Eri S., Wigum H., Rytter E., Holmen A. Catal. Lett., 2006, 107, 95-99.

15. Claeys M., Dry M.E., van Steen E., et al. ACS Catal., 2015, 5, 841-847.

16. Olson D.H., Haag W.O., Borghard W.S. Microporous Mesoporous Mater., 2000, 35-36, 435-440.

17. Wang B. Thesis for the degree of Doctor, London, 2007

18. Pelmenschikov A.G., Morosi G., Gamba A. J. Phys. Chem., 1992, 96, 2241-2247.

19. Lohse U., Thamm H., Noack M., Fahlke B. J. Inclusion Phenomena, 1987, 5, 307-311.

20. Busca G. (Eds.) Heterogeneous Catalytic Materials Solid State Chemistry. Amsterdam: Elsevier B.V., 2014, 478.

21. Yu J., Luo J., Zhang Y., Cao J., Chang Ch., Gorte R.J., Fan W. Microporous Mesoporous Mater., 2016, 225, 472-478

22. Kiselev A.V., Lopatkin A.A., Shulga A.A. Zeolites, 1985, 5, 261-265.

23. Halasz I., Kim S., Marcus B. Mol. Phys., 2002, 100, 3123-3128.

24. Halasz I., Agarwal M., Marcus B., Cormier W.E. Microporous Mesoporous Mater., 2005, 84, 318-223.

25. Кривенцева E.B., Грязнов К.О., Хатькова Е.Ю. и др. Влияние типа цеолита как компонента композитного кобальтового катализатора на состав продуктов синтеза Фишера-Тропша // Вестник МИТХТ. 2013. № 6. С. 9-16.

26. Kulchakovskaya E.V., Asalieva E.Yu., Sineva L.V., Mordkovich V.Z. Mend. Communs., 2017, 27, No 1, 75-77.

27. Тихий Я.В., Кубасов А.А., Степанов Н.Ф. Взаимодействие воды с простыми молекулами в поле дефектов кристаллической решетки цеолита // ЖФХ. 2003. Т. 77. С. 1632-1636.

28. Parker L.M., Bibby D.M. Zeolites, 1991, 11, 293-297.

Рис. 5

0

0

НефтеГазоХимия 59

THE CONTROL OF NEGATIVE IMPACT OF WATER ON ACTIVITY AND STABILITY OF IMPREGNATED CO-CATALYST FOR FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS

SINEVA L.V., Cand. Sci. (Chem.), Leading Researcher

Federal State Budgetary Institution «Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials» (FSBI TISNCM) (7a, TsentralnayaSt., 108840, Troitsk, Moscow, Russia). OOO INFRA (l1-3B, Mokhovaya St., 125009, Moscow, Russia). E-mail: sinevalv@tisnum.ru KULCHAKOVSKAYA E.V., Junior Researcher ASALIEVA E.YU., Junior Researcher

Federal State Budgetary Institution «Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials» (FSBI TISNCM) (7a, Tsentralnaya St., 108840, Troitsk, Moscow, Russia). MORDKOVICH V.Z., Dr. Sci. (Chem.), Head of Department, Scientific Director OOO INFRA

Federal State Budgetary Institution «Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials» (FSBI TISNCM) (7a, Tsentralnaya St., 108840, Troitsk, Moscow, Russia). INFRA LLC (11-3B, Mokhovaya St., 125009, Moscow, Russia). E-mail: mordkovich@ntcstm.troitsk.ru

ABSTRACT

The ability to control the negative impact of water on activity and stability of impregnated Co-catalyst and its thermally conductive components by introducing zeolite into catalyst composition to create hydrophobic surface is manifested. The introduction of H-zeolites into Co-catalyst creates opportunity to control the hydrophobicity of a catalyst surface and hence to promote the increase of productivity and prevents oxidation of the thermally conductive component. In addition, the stability of catalyst behavior and its lifetime increase.

Keywords: heterogeneous catalysis, Fischer-Tropsch synthesis, cobalt catalyst, zeolite, hydrocarbons, water.

REFERENCES

1. Ronald F., Probstein R., Edwin H. Synthetic Fuels. New York, Courier Corporation Publ., 2006. p.490.

2. Maitlis P.M., Klerk A. Greener Fischer-Tropsch Processes. Weinheim, Wiley— VCH Publ., 2013. p.372.

3. Dry M., Steynberg A. Fischer-Tropsch Tech. Stud. in Sur. Sci. and Cat. Amst. Elsevier B.V. Publ., 2004. p. 700.

4. Lapidus A.L., Krylova A.Yu. Uspekhihimii, 1998, no. 67, pp. 1032-1043 (In Russian).

5. Sineva L.V., Asalieva E.Yu., Mordkovich V.Z. Russ. Chem. Rev., 2015, vol. 84, no. 11, pp. 1176-1189.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Wang Y., Wu H., Zhang Q., Tang Q. Microporous Mesoporous Mater., 2005, no. 86, pp. 38-42.

7. Sartipi S., Parashar K., Valero-Romero M.J., J. Catal., 2013, no. 305, pp. 179184.

8. Mordkovich V.Z., Kulchakovskaya E.V., Asalieva E.Yu. Kataliz v promyshlennosti, 2015, vol. 15, no. 5, pp. 23-45 (In Russian).

9. Sineva L.V., Mordkovich V.Z., Ermolaev V.S., Ermolaev I.S., Mitberg E.B., Solomonik I.G. Kataliz vpromyshlennosti, 2012, no. 6, pp. 13-22 (In Russian).

10. Derevich I.V., Ermolaev V.S., Mordkovich V.Z. Proc. of the 14th International Heat Transfer Conference IHTC14. Washington, 2010, pp. 1-10.

11. Gryaznov K.O., Kulchakovskaya E.V., Asalieva E.Yu., Sineva L.V., Mordkovich V.Z., Tretyakov V.F. Avtozapravochnyy kompleks + alternativnoe toplivo, 2015, no. 5 (98), pp. 10-20 (In Russian).

12. Asalieva E., Gryaznov K., Kulchakovskaya E., Ermolaev I., Sineva L., Mordkovich V. Appl Cat A, 2015, no. 505, pp. 260-266.

13. Avaialable at: http://infratechnology.com/

14. Borg O., Storsffiter S., Eri S., Wigum H., Rytter E., Holmen A. Catal. Lett, 2006, no. 107, pp. 95-99.

15. Claeys M., Dry M.E., van Steen E. ACS Catal., 2015, no. 5, pp. 841-847.

16. Olson D.H., Haag W.O., Borghard W.S. Microporous Mesoporous Mater., 2000, no. 35-36, pp. 435-440.

17. Wang B. Dr. sci. diss. London, 2007

18. Pelmenschikov A.G., Morosi G., Gamba A. J. Phys. Chem, 1992, no. 96, pp. 2241-2247.

19. Lohse U., Thamm H., Noack M., Fahlke B. J. Inclusion Phenomena, 1987, no. 5, pp. 307-311.

20. Busca G. Heterogeneous Catalytic Materials Solid State Chemistry. Amsterdam, Elsevier B.V. Publ., 2014. 478 p.

21. Yu J., Luo J., Zhang Y., Cao J., Chang Ch., Gorte R.J., Fan W. Microporous Mesoporous Mat., 2016, no. 225, pp. 472-478

22. Kiselev A.V., Lopatkin A.A., Shulga A.A. Zeolites, 1985, no. 5, pp. 261-265.

23. Halasz I., Kim S., Marcus B. Mol. Phys., 2002, no. 100, pp. 3123-3128.

24. Halasz I., Agarwal M., Marcus B., Cormier W.E. Microporous Mesoporous Mater., 2005, no. 84, pp. 318-223.

25. Krivenceva E.V., Gryaznov K.O., Khatkova E.Yu., Sineva L.V., Mordkovich V.Z. Vestnik MITHT, 2013, vol. 8, no. 6, pp. 9-16 (In Russian).

26. Kulchakovskaya E.V., Asalieva E.Yu., Sineva L.V., Mordkovich V.Z. Mend. Communs., 2017, vol. 27, no. 1, pp. 75-77.

27. Tihij Ya.V., Kubasov A.A., Stepanov N.F. ZhFH, 2003, no. 77, pp. 1620-1624 (In Russian).

28. Parker L.M., Bibby D.M. Zeolites, 1991, no. 11, pp. 293-297.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.