Влияние синтез-газа на каталитические свойства цеолитных катализаторов конверсии диметилового эфира в низшие олефины

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено влияние сопутствующего газа (азота, синтез-газа) на каталитические свойства цеолитных катализаторов, модифицированных Mg, La и Zr, в конверсии диметилового эфира в низшие олефины (Т = 320°С, Р = 0.1 МПа). Обнаружено, что синтез-газ не оказывает существенного влияния на превращение диметилового эфира в низшие олефины, и наиболее стабильным к замене реакционной среды является катализатор Mg-HZSM-5. Исследован одностадийный синтез низших олефинов из СО и Н2 при атмосферном давлении. Показано, что более эффективным является катализатор La-Zr/HZSM-5 (конверсия СО 8.6%, суммарная селективность по углеводородам С2+ 62.4 мас%), при этом в присутствии диметилового эфира не наблюдается ожидаемого прироста углеводородов С2+ за счет вовлечения СО. Это может быть связано с конкурентной адсорбцией молекул диметилового эфира и СО на активных центрах лантан-циркониевого катализатора.

Об авторах

Екатерина Евгеньевна Колесникова

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolesnikova@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0001-8762-8025

к.х.н.

Россия, 119991, ГСП-1, Москва, Ленинский пр., д. 29

Татьяна Константиновна Обухова

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Email: kolesnikova@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-6155-5507
Россия, 119991, ГСП-1, Москва, Ленинский пр., д. 29

Ольга Владимировна Яшина

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Email: kolesnikova@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-1521-3901

к.х.н.

Россия, 119991, ГСП-1, Москва, Ленинский пр., д. 29

Наталия Васильевна Колесниченко

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Email: kolesnikova@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0003-2534-2624

д.х.н., проф.

Россия, 119991, ГСП-1, Москва, Ленинский пр., д. 29

Список литературы

  1. Olsbye U., Svelle S., Bjørgen M., Beato P., Janssens T. V. W., Joensen F., Bordiga S., Lillerud K. P. Conversion of methanol to hydrocarbons: How zeolite cavity and pore size controls product selectivity // Chem. Int. Ed. Engl. 2012. V. 51. P. 5810–5831. h ttps://doi.org/10.1002/anie.201103657
  2. Kumar P., Thybaut J. W., Marin G. B., Svelle S., Olsbye U . Single-event microkinetics for methanol to olefins on H-ZSM-5 // Ind. Eng. Chem. Res. 2013. V. 52. P. 1491–1507. https://doi.org/10.1021/ie301542c
  3. Takahashi A., Xia W., Wu Q., Furukawa T., Nakamura I., Shimada H., Fujitani T. Difference between the mechanisms of propylene production from methanol and ethanol over ZSM-5 catalysts // Appl. Catal. A: General. 2013. V. 467. N 2. P. 380–385. h ttps://doi.org/10.1016/j.apcata.2013.07.064
  4. Valecillos J., Hegoi M., Aguayo A. T., Bilbao J., Castaño P . Kinetic and deactivation differences among methanol, dimethyl ether and chloromethane as stock for hydrocarbons // ChemCatChem. 2019. V. 11. P. 5444–5456. https://doi.org/10.1002/cctc.201901204
  5. Пат. РФ 2528409C1 (опубл. 2014). Способ получения диметилового эфира методом одностадийного синтеза и его выделения.
  6. Pat. WO2013113754 (publ. 2013). Method for the conversion of synthesis gas into olefins.
  7. Magomedova M., Galanova E., Davidov I., Afokin M., Maximov A . Dimethyl ether to olefins over modified ZSM-5 based catalysts stabilized by hydrothermal treatment // Catalysts. 2019. V. 9. P. 485–503. h ttps://doi.org/10.3390/catal9050485
  8. Cordero-Lanzac T., Rodríguez-Cano M. A., Palomo J., Valero-Romero M. J., Aguayo A. T., Bilbao J., Rodríguez-Mirasol J., Cordero T . Binderless ZrO 2 /HZSM-5 fibrillar composites by electrospinning as catalysts for the dimethyl ether-to-olefins process // Micropor. Mesopor. Mater. 2022. V. 342. ID 112102. h ttps://doi.org/10.1016/j.micromeso.2022.112102
  9. Bakare I. A., Muraza O., Sanhoob M. A., Miyake K., Hirota Y., Yamani Z. H., Nishiyama N. Dimethyl ether-to-olefins over aluminum rich ZSM-5: The role of Ca and La as modifiers // Fuel. 2018. V. 211. P. 18–26. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.08.117
  10. Man J., Zhang Q., Xie H . Effect of reaction atmosphere on dimethyl ether conversion to propylene process over Ca/ZSM-5 // J. Fuel Chem. Technol. 2011. V. 39. N 1. P. 42–46. h ttps://doi.org/10.1016/S1872-5813(11)60008-X
  11. Omojola T., Lukyanov D. B., Cherkasov N., Zholobenko V. L., Veen A. C . The influence of precursors on the induction period and transitionregime of dimethyl ether conversion to hydrocarbons over ZSM-5 catalysts // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. N 36. P. 16479–16488. h ttps://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b03344
  12. Sardersai A., Sunggyu L . Alternativa sourse of propylene // Energy Sources. 2005. V. 27. N 6. P. 489–500. https://doi.org/10.1080/009083190518970
  13. Tuo J., Li Sh., Xu H., Guan Ye., Wu P . Research progress of structure design and acidity tuning of zeolites for the catalytic conversion of syngas // J. Fuel Chem. Technol. 2023. V. 51. N 1. P. 1–18. h ttps://doi.org/10.1016/S1872-5813(22)60035-5
  14. Ren L., Zhang J., Wang B., Xu H., Jiang J., Guan Y., Wu P . Syngas to light olefins over ZnAlO x and high-silica CHA prepared by boron-assisted hydrothermal synthesis // Fuel. 2022. V. 307. ID 121916. h ttps://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121916
  15. Dolsiririttigul N., Numpilai Th., Kui Cheng Ch., Pham L. K.H., Witoon Th . Role of ZrO 2 in enhancing FeCoK catalysts for syngas conversion to light olefins // Mol. Catal. 2024. V.555. ID 113901. h ttps://doi.org/10.1016/j.mcat.2024.113901
  16. Zhu X., Shang Yu., Chen J., Wei H., Xu D., Lin X., Wang Y . Insight into the role of lanthanum-modified Cu-Co based catalyst for higher alcohol synthesis from syngas // Fuel Process. Technol. 2022. V. 235. ID 107378. h ttps://doi.org/10.1016/j.fuproc.2022.107378

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024