Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2016; 3: 92-99

 

http://dx.doi.org/10.17213/0321-2653-2016-3-92-99

 

ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕЙ И ПРИРОДНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В СИНТЕТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. ЧАСТЬ 5. КОМПОЗИТНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ ИЗ СО И Н2 ПО МЕТОДУ ФИШЕРА-ТРОПША

А.П. Савостьянов, Р.Е. Яковенко, Г.Б. Нарочный, А.Н. Салиев, И.Н. Зубков, С.А. Митченко

Савостьянов Александр Петрович – д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: savost@hotmail.ru

Яковенко Роман Евгеньевич – мл. науч. сотрудник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, E-mail: jakovenko@lenta.ru

Нарочный Григорий Борисович – канд. техн. наук, доцент,  кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: narochgb@bk.ru

Салиев Алексей Николаевич – мл. научн. сотрудник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, E-mail: anex1988@mail.ru

Зубков Иван Николаевич – студент, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: 71650021.qwe@mail.ru

Митченко Сергей Анатольевич – д-р хим. наук, ведущий инженер НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, E-mail: samit_ RPt@mail.ru

 

Аннотация

Представлены результаты исследования композитного катализатора прямого получения из СО и Н2 жидких углеводородов для моторных топлив. Композитная система разработана на основе катализатора синтеза длинноцепочечных углеводородов Со – Al2O3/SiO2 и цеолита HZSM-5. Дана сравнительная характеристика бифункционального композитного и синтеза Фишера – Тропша катализаторов. Катализаторы охарактеризованы методами: рентгенофлуоресцентоного элементного анализа, рентгенофазового анализа, температурно-программированного восстановления, БЭТ. Показано, что композитный катализатор смещает распределение С5+ углеводородов в сторону образования бензиновой фракции за счет гидрокрекинга тяжелых восков и дизельной фракции. Выполнена количественная оценка октанового числа бензиновой и цетанового числа дизельной фракции моторного топлива исследовательским методом, которые составили 92 и 48 соответственно.

 

Ключевые слова: синтез Фишера – Тропша; композитный катализатор; цеолит; гидрокрекинг; синтетические уг-леводороды; моторные топлива

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

1. Крылова А.Ю., Куликова М.В., Лапидус А.Л. Катализаторы синтеза Фишера – Тропша для процессов получения жидких топлив из различного сырья // Химия твердого топлива. 2014. № 4. С. 18 – 21.

2. Мордкович В.З., Синева Л.В., Кульчаковская Е.В., Асалиева Е.Ю. Четыре поколения технологии получения синтетического жидкого топлива на основе синтеза Фишера – Тропша // Катализ в промышленности. 2015. № 5. С. 23 – 45.

3. Baliban R.C., Elia J.A., Floudas C.A. Biomass to liquid transportation fuels (BTL) systems: process synthesis and global optimization framework // Energy & Environmental Science. 2013. Vol. 6. P. 267 – 287.

4. Алхимов С.А., Григорьев Д.А., Михайлов М.Н. Природа активных центров гибридных металл-цеолитных катализаторов синтеза Фишера-Тропша // Изв. Академии наук. Серия химическая. 2013. № 5. С. 1176 – 1182.

5. Асалиева Е.Ю., Синева Л.В., Жукова Е.А., Мордкович В.З., Булычев Б.М. Фазовый состав, физико-химические и каталитические свойства кабальт-алюминий-цеолитных систем // Изв. Академии наук. Серия химическая. 2015. № 10. С. 2371 – 2376.

6. 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. 31 – 41.

7. Kibby C., Jothimurugesan K., Das T., Lacheen H.S., Rea T., Saxton R.J. Chevron’s gas conversion catalysis-hybrid catalysts for wax-free Fischer–Tropsch synthesis // Catalysis Today. 2013.Vol. 215. P. 131 – 141.

8. Глебов Л.С., Клигер Г.А. Молекулярно-массовое распределение продуктов синтеза Фишера – Тропша // Успехи химии. 1994. №. 63(2). С. 192 – 202.

9. Лапидус А.Л. Механизм синтеза углеводородов из СО и Н2 на кобальтовых катализаторах // Химия твердого топлива. 2013. № 6.
С. 315 – 328.

10. Yao M., Yao N., Liu B. et all. Effect of SiO2/Al2O3 ratio on the activities of CoRu/ZSM-5 Fischer–Tropsch synthesis catalysts // Catal. Sci. Technol. 2015. Vol. 5. P. 2821 – 2828.

11. Cheng K., Zhang L., Kang J. et all. Selective Transformation of Syngas into Gasoline-Range Hydrocarbons over Mesoporous H-ZSM-5-Supported Cobalt Nanoparticles // Chemistry - A European Journal. 2015. Vol. 21. P. 1928 – 1937.

12. Peng X., Cheng K., Kang J. et all. Impact of Hydrogenolysis on the Selectivity of the Fischer – Tropsch Synthesis: Diesel Fuel Production over Mesoporous Zeolite-Y-Supported Cobalt Nanoparticles // Angewandte Chemie. 2015. Vol. 127. P. 4636 – 4639.

13. Синева Л.В., Асалиева Е.Ю., Мордкович В.З. Роль цеолита в синтезе Фишера – Тропша на кобальт-цеолитных катализаторах // Успехи химии. 2015. Т. 84. № 11. С. 1176 – 1189.

14. Нарочный Г.Б., Яковенко Р.Е., Савостьянов А.П., Бакун В.Г. Опыт реализации технологии кобальтового катализатора синтеза углеводородов из СО и Н2 // Катализ в промышленности. 2016. № 1. С. 37 – 42.

15. Савостьянов А.П. Нарочный Г.Б., Яковенко Р.Е., Астахов А.В., Земляков Н.Д., Меркин А.А., Комаров А.А. Разработка основных технологических решений для опытно-промышленной установки получения синтетических углеводородов из природного газа // Катализ в промышленности. 2014. № 3. С. 43 – 48.

16. Вытнова Л.А., Боголепова Е.И., Шуйкин А.Н., Куркин В.И., Марчевская Э.В., Клигер Г.А. Влияние типа цеолита на активность железосодержащих катализаторов Фишера-Тропша // Нефтехимия. 2006. № 5. С. 352 – 359.

17. Савостьянов А.П., Нарочный Г.Б., Яковенко Р.Е., Бакун В.Г., Земляков Н.Д. Синтез высокомолекулярных углеводородов из СО и Н2 на кобальтовом катализаторе // Катализ в промышленности. 2014. № 4. С. 27 – 32.

18. Яковенко Р.Е., Нарочный Г.Б., Бакун В.Г., Астахов А.В., Савостьянов А.П. Катализаторы для получения церезина методом Фишера – Тропша // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2014. № 6. С. 92 – 95.

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

20. Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа: пер. с англ. М.: Мир, 1984. 520 с.

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

22. Savost’yanov A.P., Yakovenko R.E., Sulima S.I., Bakun V.G., Narochnyi G.B., Chernyshev V.M., Mitchenko S.A. The impact of Al2O3 promoter on an efficiency of C5+ hydrocarbons formation over Co/SiO2 catalysts via Fischer – Tropsch synthesis // Catalysis Today. 2016. In Press. DOI:10.1016/j.cattod.2016.02.037

23. Guo P., Saw W., Eyk P., Ashman P., Nathan G., Stechel E.      Fischer – Tropsch liquid Fuel Production by Co-gasification of Coal and Biomass in a Solar Hybrid Dual Fluidized Bed Gasifier // Energy Procedia. 2015. Vol. 69. P. 1770.

24. Ryttera E., Tsakoumis N.E., Holmen A. On the selectivity to     higher hydrocarbons in Co-based Fischer – Tropsch synthesis // Catalysis Today. 2016. Vol. 261. P. 3 – 16.

25. Тараканов Д.А., Синева Л.В., Крылова А.Ю. Побочные реакции синтеза Фишера – Тропша: реакция водяного газа // Катализ в промышленности. 2006. № 3. С. 18 – 25.