ВЛИЯНИЕ ТИПА ЦЕОЛИТА КАК КОМПОНЕНТА КОМПОЗИТНОГО КОБАЛЬТОВОГО КАТАЛИЗАТОРА НА СОСТАВ ПРОДУКТОВ СИНТЕЗА ФИШЕРА–ТРОПША

В статье исследована зависимость состава продуктов синтеза Фишера–Тропша от типа цеолита в составе композитного катализатора. При анализе результатов учтены струк-турные особенности, наличие катиона щелочного металла, общая кислотность. В качестве активного металла использовали мелкодисперсный скелетный кобальт. Установлено, что в присутствии цеолита в Н-форме образуется большее количество ненасыщенных и разветвленных углеводородов. Кобальтовый композитный катализатор на основе цеолита HBeta активнее и производительнее в синтезе углеводородов С₅₊ из СО и Н₂, чем катализатор на основе цеолита КА. Сделаны предположения о роли кислотных центров цеолита во вторичных превращениях угле-водородов, образовавшихся из СО и Н₂ на скелетном кобальте.

синтез Фишера–Тропша, скелетный кобальт, цеолит, композитный катализатор

1. Арутюнов В.С. К итогам 7-ого международного симпозиума по конверсии природного газа (NGCS7) // Катализ в промышленности. 2004. № 5. С. 54–59.

2. Greener Fisсher–Tropsсh Processes / P.M. Maitlis, A. de Klerk (Eds.). – Germany, Weinheim Wiley–VCH, 2013. 372 p.

3. Steynberg A.P., Dry M.E. Fisсher–Tropsсh Technology. – Elsevier, 2004. V. 64. 722 p.

4. Хасин А.А. Обзор известных технологий получения синтетических углеводородов по методу Фишера-Тропша // Газохимия. 2008. № 2. С. 28–36.

5. Хухрик А.В. Синтез углеводородов из СО и Н2 на скелетных кобальтовых катализаторах: дис. … канд. хим. наук. – М., 2001. 129 с.

6. Sineva L.V., Mordkovich V.Z., Khatkova E.Yu. Fischer–Tropsch synthesis in the presence of composite catalysts with different types of active cobalt // Mendeleev Commun. 2012. V. 23. P. 44–45.

7. Cejka J., Corma A., Zones S. Zeolites and Catalysis. – Weinheim: WILEY–VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010. 881 p.

8. Li X., He J., Meng M., Yoneyama Y., Tsubaki N. One-step synthesis of H–b zeolite-enwrapped Co/Al2O3 Fischer–Tropsch catalyst with high spatiall selectivity // J. Catalysis. 2009. V. 265. P. 26–34.

9. Belloum M., Travers Ch., Bournonville J.P. Isomérisation des paraffines de C4 à C7 sur catalyseurs zéolithiques // Revue de L'Institut Français du Pétrole. 1991. V. 46. № 1. P. 89–107.

10. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю. Каталитический синтез изоалканов и ароматических угле-водородов из СО и Н2 // Успехи химии. 1998. № 67. C. 1032–1043.

11. Мордкович В.З., Синева Л.В., Соломоник И.Г., Ермолаев В.С., Митберг Э.Б. Катализатор для синтеза углеводородов из СО и Н2 и способ его получения : пат. 2405625 Рос. Федерация. № 2009122688/04 заявл. 16.06.2009; опубл. 10.01.2011 Бюл. 34-2010.

12. Мордкович В.З., Синева Л.В., Соломоник И.Г., Ермолаев В.С., Митберг Э.Б. Носитель для катализатора экзотермических процессов и катализатор на его основе : пат. 2414300 Рос. Федерация. № 2009129645/04 заявл. 04.08.2009; опубл. 2011.

13. Соломоник И.Г., Мордкович В.З., Ермолаев В.С., Синева Л.В., Митберг Э.Б. Катализатор синтеза Фишера–Тропша и способ получения углеводородов на этом катализаторе : пат. 2422202 Рос. Федерация №. 2009129646/04 заявл. 04.08.2009; опубл. 10.02.2011.

14. http://www.iza-structure.org/databases/

15. Damjanovic´ L., Auroux A. Zeolite Characterization and Catalysis / (A.W. Chester l, E.G. Derouane (Eds.). – Springer Science+Business Media B.V., 2009. 107 p.

16. Паукштис Е.А. Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотно-основном катализе – Новосибирск: Наука, 1992. 253 c.

17. Токтарев А.В., Малышева Л.В., Паукштис Е.А. Влияние условий термообработки на кислотные свойства цеолита Beta // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 2. C. 336–343.

18. Gopal D.V., Subrahmanyam M. Selective synthesis of 5-methyl-2-phenylpyridine from carbonyl compounds and ammonia over zeolite catalysts // Green Chemistry. 2001. V. 3. P. 181–185.

19. Arifuzzaman Khan G.M., Arafat S.M.Y., Reza M.N., Abdul Razzaque S.M., Shamsul Alam Md. Linde type – a zeolite synthesis and effect of crystallization on its surface acidity// Ind. J. Chem. Technol. 2010. V. 17 P. 303–308.

20. Елисеев О.Л., Цапкина М.В., Дементьева О.С., Давыдов П.Е., Казаков А.В., Лапидус А.Л. Промотирование Со-катализаторов синтеза Фишера–Тропша щелочными металлами // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54. № 2. С. 216–221.

21. Дементьева О.С. Синтез Алифатических углеводородов из СО и Н2 в присутствии Со-катализаторов, промотированных щелочными металлами : автореф. дис. … канд. хим. наук. – М., 2013. 121с.

22. Sun B., Qiao M., Fan K., Ulrich J., Tao F. Fisсher–Tropsсh synthesis over molecular sieve supported catalysts // Chem. Cat. Chem. 2011. V. 3. P. 542–550.

23. Sertipi S., van Dijk J.E., Gascon J., Kapteijn F. Toward bifunctional catalysts for the direct conversion of syngas to gasoline range hydrocarbons: H-ZSM-5 coated Co versus H-XSM-5 supported Co //Appl. Catal. A: General. 2013. V. 456. P. 11–22.

24. Martínez A., Rollán J., Arribas M.A., Cerqueira H.S., Costa A.F., Aguiar E.F.S. A detailed study of the activity and deactivation of zeolites in hybrid Co/SiO2-zeolite Fischer–Tropsch catalysts // J. Catal. 2007. V. 249. № 2. P. 162–173.

25. Freitez A., Pabst K., Kraushaar-Czarnetzki B., Schaub G. Single-Stage Fischer–Tropsch synthesis and hydroprocessing: The hydroprocessing performance of Ni/ZSM-5/γ-Al2O3 under Fischer–Tropsch conditions // Ind. Eng. Chem. Rev. 2011 V. 50. P. 13732–13741.

26. Tung S.E., McIninch E. Zeolitic aluminosilicate: II. Surface oxide diffusion, dynamic (time variant) Lewis acids and catalytic activity with hexane on decationized Y // J. Catal. 1968. № 10. P. 175–179.

27. Weisz P.B. Molecular shape selective catalysis // Studies Surf. Sci. Catal. 1981. V. 7. Part A. P. 3–20.

28. Poutsma M.L. In: Zeolite Chemistry and Catalysis / Ed. A. Rabo. – Washington: Am. Chem. Soc. Monography, 1976. V. 171. 437 p. (пер. на русский язык M.: Мир, 1980).

29. Суербаев Х., Жубанов К.А., Шалмагамбетов К.М. Каталитические процессы нефтепере-рабатывающей промышленности : учебн. пособие. – Алматы: Казак Университетi, 2002. 129 с.

30. Bolton A.P., Bujalski R.L. The role of the proton in the catalytic cracking of hexane using a zeolite catalyst // J. Catal. 1971. V. 23. P. 331–338.

31. Catalysts for Fine Chemical Synthesis. Microporous and Mesoporous Solid Catalysts / Ed. by E.G. Derouane. – England, John Wiley & Sons Ltd, 2006. 243 p.

32. Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. Деструктивные процессы. – М.: КолосС, 2007. 334 с.