Катализаторы на основе сульфидов переходных металлов для синтеза спиртов из CO и H2

• Автор: Дорохов, Виктор Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.15, 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Список сокращений
дме диметилсульфид
ДМДС диметилдисульфид
где гидрообессеривание
гид гидрирование
МТБЭ метил-трет-бутиловый эфир
ИНГ попутный нефтяной газ
ПЭМ просвечивающая электронная микроскопия
РФА рентгенофазовый анализ
РФЭС рентгеновская фотоэлектронная микроскопия
стм силовая туннельная микроскопия
СЭМ сканирующая электронная микроскопия
УВ углеводороды
ЭПР электропарамагнитный резонанс
ЕХАББ спектроскопия протяжённой тонкой структуры рентгеновского поглощения

Содержание
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Применение спиртов в топливной промышленности
1.1.1. Спиртовые топлива и спиртобензиновые смеси
1.1.2. Основные способы получения спиртов в промышленности
1.2. Обзор катализаторов синтеза спиртов из синтез-газа
1.2.1. Основные типы катализаторов синтеза спиртов
1.2.2. Устойчивость катализаторов синтеза спиртов к соединениям серы
1.2.3. Дезактивация сульфидных катализаторов при окислении
1.3. Состав, структура и свойства МоБг-катализаторов
1.3.1. Структура активной фазы промотированного MoS-катализатора и её функционирование в условиях реакции ГДС
1.3.2. Влияние свойств носителя на активность МоБг-катализаторов в реакции синтеза спиртов
1.3.3. Влияние модифицирования щелочным металлом на активность МоБг-катализатора
1.3.4. Влияние промоторов на активность МоБг-катализатора
1.3.5. Предположительные схемы механизма образования спиртов из СО и Н
на KMoS-катализаторах
1.4. Постановка задачи
2. Объекты и методы исследования
2.1 Носители для катализаторов
2.2 Определение текстурных характеристик носителей
2.3 Синтез оксидных предшественников катализаторов
2.4 Сульфидирование синтезированных катализаторов
2.5 Условия каталитических испытаний в реакции конверсии синтез-газа
2.6 Условия каталитических испытаний в реакции гидрообессеривания

2.7 Исследование катализаторов методом электронной микроскопии
3. Результаты и обсуждение
3.1. Влияние морфологических свойств носителя на каталитическую активность
3.2. Влияние углеродного покрытия носителя на каталитическую активность.
3.3. Влияние содержания калия на активность катализатора в реакции синтеза
спиртов
3.4. Влияние концентрации калия на активность КСоМоБ-катализатора в реакциях ГДС и ГИД
3.5. Влияние последовательности пропитки катализатора на его активность
3.6. Влияние промотирования (Со, Шт) на каталитическую активность в реакции конверсии синтез-газа
3.7. Изучение поверхности катализаторов методом СЭМ
3.8. Изучение морфологии активной фазы методом ПЭМ
3.9. Механизм конверсии синтез-газа на КСоМоБ-катализаторе
3.10. Влияние добавок этанола и этилена в синтез-газ на каталитическую активность в реакции синтеза спиртов
3.11. Исследование активности модифицированного литием катализатора в
реакции синтез спиртов
Выводы
Список использованных источников

Рис. 20. Карты распределения калия на поверхности КМоБ-катализаторов, приготовленных механическим смешиванием МоБ2 с различными солями калия, по данным рентгеновского микроанализа: К2С03 до реакции (а); К2С03 после реакции (б); К2Б04 после реакции (в). Воспроизведено из [45].
По мере распределения калия по поверхности катализатора образуются новые центры адсорбции СО и снижается активность центров гидрирования. Наилучшим образом проявляют себя в синтезе спиртов образцы катализаторов, приготовленных с применением КОН и К2С03 [103]. Селективность
образования спиртов для них возрастает по сравнению с не содержащим калия образцом от <1% до 50-60%. Использование сульфата, нитрата или галогенидов калия отрицательно сказывается на каталитической активности МоБ2, селективность образования спиртов остаётся незначительной.
Для катализаторов на основе модифицированного К2СОз, К202 и К2Б дисульфида молибдена в ИК-спектре адсорбированного СО были обнаружены полосы поглощения 1650 и 1400 см'1 [45]. Эти сигналы были соотнесены со связями в поверхностном интермедиате, образующемся при превращении СО в