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

© Российская академия наук, 2024

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».