Gidrirovanie SO2 v uglevodorody na bifunktsional'nykh katalizatorakh

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследован прямой синтез жидких углеводородов из СО2 и Н2 на комбинированном бифункциональном катализаторе, состоящем из ZnAlO x или ZnCrO x - оксидных катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2, и цеолитов типа HZSM-5 с различным мольным отношением SiO2/Al2O3. Исследованы физико-химические характеристики цеолитов: термопрограммированная десорбция аммиака, пористость, удельная поверхность. Активность данных катализаторов изучена на микропилотной установке при температуре 340°С, давлении 10 МПа,в проточно-циркуляционном режиме. Показано, что наибольшую селективность по углеводородам С5+ проявляет катализатор ZnAlO x /ZnZSM-5(40), что связано с наличием сильных бренстедовских кислотных центров на его поверхности.

References

  1. Garba D.M., Usman M., Khan S., Shehzad F., Galadima A., Ehsan M.F., Ghanem A.S., Humayun M. CO2 towards fuels: A review of catalytic conversion of carbon dioxide to hydrocarbons // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 104756. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104756
  2. Jiang X., Nie X., Guo X., Song C., Chen J.G. Recent advances in carbon dioxide hydrogenation to methanol via heterogeneous catalysis // Chem. Rev. 2020. V. 120. P. 7984-8034. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00723
  3. Álvarez A., Bansode A., Urakawa A., Bavykina A.V., Wezendonk T.A., Makkee M., Gascon J., Kapteijn F., Challenges in the greener production of formates/formic acid, methanol, and DME by heterogeneously catalyzed CO2 hydrogenation processes // Chem. Rev. 2017. V. 117. P. 9804-9838. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00816
  4. Дементьев К.И., Дементьева О.С., Иванцов М.И., Куликова М.В., Магомедова М.В., Максимов А.Л., Лядов А.С., Старожицкая А.В., Чудакова М.В. Перспективные направления переработки диоксида углерода с использованием гетерогенных катализаторов (обзор) // Нефтехимия. 2022. Т. 92. № 3. С. 289-327. https://doi.org/10.31857/S0028242122030017
  5. Dement'ev K.I., Dementeva O.S., Ivantsov M.I., Kulikova M.V., Magomedova M.V., Maximov A.L., Lyadov A.S., Starozhitskaya A.V., Chudakova M.V. Promising approaches to carbon dioxide processing using heterogeneous catalysts (a review) // Petrol. Chemistry. 2022. V. 62. P. 445-474. https://doi.org/10.1134/S0965544122050012.
  6. Gao P., Li S., Bu X., Dang S., Liu Z., Wang H., Zhong L., Qiu M., Yang C., Cai J., Wei W., Sun W. Direct conversion of CO2 into liquid fuels with high selectivity over a bifunctional catalyst // Nature Chem. 2017. V. 9. P. 1019-1024. https://doi.org/10.1038/nchem.2794
  7. Kolesnichenko N.V., Bondarenko G.N., Matieva Z.M., Snatenkova Y.M., Arapova O.V., Maksimov A.L. Conversion of dimethyl ether to liquid hydrocarbons on zeolite catalysts: Influence of a base admixture in the zeolite // Catal. Commun. 2021. V. 149. P. 106210. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2020.106210
  8. Ni Y., Chen Z., Fu Y., Liu Y., Zhu W., Liu Z. Selective conversion of CO2 and H2 into aromatics // Nature Commun. 2018. V. 9. P. 3457. https://doi.org/10.1038/s41467-018-05880-4
  9. Ahouari H., Soualah A., Le Valant L.A., Pinard L., Pouilloux Y. Hydrogenation of CO2 into hydrocarbons over bifunctional system Cu-ZnO/Al2O3 + HZSM-5: Effect of proximity between the acidic and methanol synthesis sites // C. R. Chim. 2015. V. 18. № 12. P. 1264-1269. http://dx.doi.org/10.1016/j.crci.2015.07.005
  10. Zhang J., Zhang M., Chen S., Wang X., Zhou Z., Wu Y., Zhang T., Yang G., Han Y., Tan Y. Hydrogenation of CO2 into aromatics over a ZnCrOx-zeolite composite catalyst // Chem. Commun. 2019. V. 55. P. 973-976. https://doi.org/10.1039/C8CC09019J
  11. Ereña J., Arandes J.M., Garoña R., Gayubo A.G., Bilbao J. Study of the preparation and composition of the metallic function for the selective hydrogenation of CO2 to gasoline over bifunctional catalysts // J. Appl. Chem. Biotechnol. 2003. V. 78. P. 161-166. https://doi.org/10.1002/jctb.720
  12. Колесниченко Н.В., Букина З.М., Китаев Л.Е., Курумов С.А., Пересыпкина Е Г., Хаджиев С.Н. Влияние спектральных и текстурных характеристик, кислотности цеолита MFI на активность катализаторов превращения диметилового эфира в углеводороды // Нефтехимия. 2016. Т. 56. № 6. С. 590-597. https://doi.org/10.7868/S0028242116060101
  13. Kolesnichenko N.V., Bukina Z.M., Kurumov S.A., Peresypkina E.G., Khadzhiev S.N., Kitaev L.E. Influence of spectral and textural characteristics and acidity of MFI zeolite on activity of catalysts for dimethyl ether conversion to hydrocarbons // Petrol. Chemistry. 2016. V. 59. № 9. P. 812-818. https://doi.org/10.1134/S0965544116090103.
  14. To A., Arellano-Trevino M., Nash C., Ruddy D. Direct synthesis of branched hydrocarbons from CO2 over composite catalysts in a single reactor // J. CO2 Util. 2022. V. 66. P. 102261. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2022.102261
  15. Matieva Z.M., Kolesnichenko N.V., Snatenkova Yu.M., Panin A.A., Maximov A.L Direct synthesis of liquid hydrocarbons from CO2 over CuZnAl/Zn-HZSM-5 combined catalyst in a single reactor // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2023. V. 147. P. 104929. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2023.104929
  16. Кипнис М.А., Самохин П.В., Белостоцкий И.А., Туркова Т.В. Синтез диметилового эфира из синтез-газа на катализаторе Мегамакс 507/γ-Al2O3 // Катализ в промышленности. 2017. T. 17 № 6. С. 442-449. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-6-442-449
  17. Kipnis M.A., Samokhin P.V., Belostotskii I.A., Turkova T.V. Synthesis of dimethyl ether from synthesis gas in the presence of a Megamax 507/γ-Al2O3 catalyst // Catalysis in Industry. 2018. V. 10. № 2. P. 97-104. https://doi.org/10.1134/S2070050418020095.
  18. Lónyi F., Valyon J. On the interpretation of the NH3-TPD patterns of H-ZSM-5 and H-mordenite // Microporous Mesoporous Mater. 2001. V. 47. P. 293-301. https://doi.org/10.1016/S1387-1811(01)00389-4
  19. Lebarbier V.M., Dagle R.A., Kovarik L., Lizarazo-Adarme J.A., King D.L., Palo D.R. Synthesis of methanol and dimethyl ether from syngas over Pd/ZnO/Al2O3 catalysts // Catal. Sci. Technol. 2012. V. 2. P. 2116-2127. https://doi.org/10.1039/C2CY20315D
  20. Catizzone E., Bonura G., Migliori M., Frusteri F., Giordano G. CO2 recycling to dimethyl ether: State-of-the-art and perspectives // Molecules. 2018. V. 23. № 1. P. 31-58. https://doi.org/10.3390/molecules23010031

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».