ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПАРАФИНОВ СИНТЕЗОМ ФИШЕРА–ТРОПША В РЕАКТОРЕ СО СТАЦИОНАРНЫМ СЛОЕМ
Аннотация
Особо чистые синтетические воски представляют ценность как для выделения более узких топливных фракций путем гидрооблагораживания, так и в различных производствах, например, фармацевтическом, косметическом, а также производстве термопластичных клеев и различных полимерных композиций. В работе изучали возможность получения высокомолекулярных углеводородов синтезом Фишера–Тропша в реакторе со стационарным слоем кобальтового катализатора. Исследованные катализаторы были получены на основе нового гранулированного оксида алюминия, отличающегося наличием мезо- и макропор, что благоприятно для массообмена в условиях проведения синтеза. Также было исследовано влияние Со-Al шпинели на основные каталитические показатели и состав образующихся продуктов, а также влияние предварительной термообработки исходного оксида алюминия. Полученные в присутствии наиболее перспективных для дальнейшей доработки катализаторов углеводороды С5+ характеризуются высокой степенью кристалличности, обеспечивают вероятность роста цепи 0,95–0,96, состоят преимущественно из линейных алканов (75–80%) и содержат 32–34 мас.% углеводородов С35+. Данные электронной микроскопии гранул катализатора после синтеза наглядно демонстрируют, что внешняя и внутренняя поверхность катализатора во время проведения каталитических испытаний заполняются твердыми парафинами – продуктами синтеза, однако это не приводит к его деактивации. Синтез проводили в достаточно мягких условиях – 170 °С, 3 МПа, что выгодно отличает исследованные катализаторы от применяемых в промышленности. Введение шпинели в состав катализатора не оказало влияния на его основные каталитические свойства. Предварительное прокаливание исходного гранулированного оксида алюминия при 750 °С приводит к положительному влиянию на активность катализатора в синтезе твердых парафинов.
Для цитирования:
Асалиева Е.Ю., Синева Л.В., Грязнов К.О., Аксененков В.В., Мордкович В.З. Возможность получения твердых парафинов синтезом Фишера–Тропша в реакторе со стационарным слоем. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 10. С. 95-102. DOI: 10.6060/ivkkt.20256810.22y.
Литература
Pleyer O., Straka P., Vrtiška D., Hájek J., Černý R. // Paliva. 2020. V. 12. N 2. P. 26–33. DOI: 10.35933/paliva.2020.02.01.
Dong J., Tang Y., Nzihou A., Chi Y., Weiss-Hortala E., Ni M., Zhou Z. // J. Clean. Prod. 2018. V. 203. P. 287–300. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.08.139.
Ouedraogo A.S., Frazier R.S., Kumar A. // Energies. 2021. V. 14. N 21. P. 7032. DOI: 10.3390/en14217032.
Bachmann M., Völker S., Kleinekorte J., Bardow A. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2023. V. 11. P. 5356–5366. DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c05390.
Sineva L.V., Asalieva E.Yu., Gryaznov K.O., Mordkovich V.Z. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 10. P. 88−98 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20246710.7y.
Maitlis P.M., de Klerk A. Greener Fisсher–Tropsсh processes for fuels and feedstock. Weinheim, Germany: Wiley–VCH. 2013. 372 p. DOI: 10.1002/9783527656837.
Apolinar-Hernández J.E., Bertoli S.L., Riella H.G., Soares C., Padoin N. // Energy Fuels. 2023. V. 38. N 1. P. 1–28. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c02287.
Asalieva E.Yu., Sineva L.V., Mordkovich V.Z. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 10. P. 44–51 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236610.12y.
Ganjkhanlou Y., Boymans E., Vreugdenhil B. // Fuels. 2025. V. 6. P. 24. DOI: 10.3390/fuels6020024.
Mordkovich V., Sineva L., Kulchakovskaya E., Asalieva E. // Kataliz Promyshl. 2015. V. 15. N 5. P. 23–45 (in Russian). DOI: 10.18412/1816-0387-2015-5-23-45.
Sharma P. // Tribology Lubr. Technol. 2024. V. 80. N 1. P. 22–24.
Moodley D., Potgieter J., Moodley P., Crous R., van Helden P., van Zyl L., Cunningham R., Gauché J., Visagie K., Botha T., Claeys M., van Steen E. // Catal. To-day. 2025. V. 454. P. 115282. DOI: 10.1016/j.cattod.2025.115282.
Robertson D., van Reenen A., Duveskog H. // Int. J. Adhes. Adhes. 2020. V. 99. P. 102559. DOI: 10.1016/ j.ijadhadh.2020.102559.
Bekker M., Robertson D., Duveskog H., van Reenen A. // ACS Omega. 2022. V. 7. N 26. P. 22199–22209. DOI: 10.1021/acsomega.2c00392.
Bekker M., Louw N. R., van Rensburg V.J.J., Potgieter J. // Int. J. Cosmet. Sci. 2013. V. 35. N 1. P. 99–104. DOI: 10.1111/ics.12011.
Mhlabeni T., Ramjee S., López J., Díaz-Díaz A.-M., Artiaga R., Focke W. // Macromol. Mater. Eng. 2024. V. 309. P. 2300125. DOI: 10.1002/mame.202300125.
Zhu X., Lu X., Liu X., Hildebrandt D., Glasser D. // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. V. 49. P. 10682–10688. DOI: 10.1021/ie1004527.
Gholami Z., Tišler Z., Rubáš V. // Catal. Rev. 2021. V. 63. P. 512–595. DOI: 10.1080/01614940.2020.1762367.
Vogel A.P., Nel H.G., Stadler J.A., Jordi R.G., Breman B.B. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. P. 1768–1774. DOI: 10.1021/ie402444f.
Sineva L.V., Asalieva E.Yu., Mordkovich V.Z. // Kinetika Kataliz. 2024. V. 65. N 6. P. 595–608 (in Russian). DOI: 10.31857/S0453881124060016.
Li C., Wong L., Tang L., Scarlett N.V.Y., Chiang K., Patel J., Burke N., Sage V. // Appl. Catal. A: Gen. 2017. V. 537. P. 1–11. DOI: 10.1016/j.apcata.2017.02.022.
Wolf M., Fischer N., Claeys M. // Nat. Catal. 2020. V. 3. P. 962–965. DOI: 10.1038/s41929-020-00534-5.
Fratalocchi L., Visconti C.G., Lietti L. // Appl. Catal. A: Gen. 2020. V. 595. P. 117514. DOI: 10.1016/j.apcata.2020.117514.
Liu Y., Jia L., Hou B., Sun D., Li D. // Appl. Catal. A: Gen. 2017. V. 530. P. 30–36. DOI: 10.1016/j.apcata.2016.11.014.
Wang J., Wang J., Huang X., Chen C., Ma Z., Jia L., Hou B., Li D. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. N 29. P. 13122–13132. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.04.093.
Jafari Ansaroudi H.R., Vafaie-Sefti M., Masoudi Sh., Behbahani T.J., Jafari H. // Pet. Sci. Technol. 2013. V. 31. N. 6. P. 643–651. DOI: 10.1080/10916466.2011.632800.
Savost’yanov A.P., Narochnyi G.B., Yakovenko R.E., Mitchenko S.A., Zubkov I.N. // Petr. Chem. 2018. V. 58. N 1. P. 76–84. DOI: 10.1134/S0965544118010139.
