Наноструктурированные каталитические системы на основе соединений молибдена для процесса переработки ПНГ

Работа посвящена изучению наноструктурированных каталитических систем на основе соединений молибдена. Исследован каталитический процесс крекинга пропана при использовании высокоактивных и селективных катализаторов на основе молибдена с нанесением на алюмооксидную подложку (MoO₃/γ-Al₂O₃, FeMoO₄/γ-Al₂O₃, NiMoO₄/γ-Al₂O₃, MoS₂, MoS₂/γ-Al₂O₃, NiMoS₂/γ-Al₂O₃, FeMoS₂/γ-Al₂O₃, KMoS₂/γ-Al₂O₃, CoMoS₂/γ-Al₂O₃, KCoMoS₂/γ-Al₂O₃). Протестированы все каталитические системы для определения параметров пористой структуры из изотерм адсорбции паров азота при температуре 77 К, измеренных на автоматической высоковакуумной установке ASAP 2020-МР Micromeritics, США в интервале относительных давлений паров от 0.001 до 0.98. Поскольку на поверхности сложнооксидных катализаторов присутствуют центры различных типов, то их различие (неоднородность) были определены на основании изучения кинетики адсорбции тест-молекулы пиридина. Высокая каталитическая активность как для оксидных, так и сульфидных систем на основе молибдена - конверсия достигает максимума при 1000 К, при этом показано, что для сульфидных систем наблюдается возрастание каталитической активности при повторных каталитических опытах из-за образования карбидных соединений. Допирование калием приводит к возрастанию как активности, так и селективности в образовании олефинов, порядка 95% при максимальной конверсии, что указывает на влияние генезисаструктуры молибденсодержащих каталитических систем на механизм крекинга пропана.

NANOSTRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS BASED ON MOLYBDENUM COMPOUNDS FOR APG PROCESSING

The work is devoted to the study of nanostructured catalytic systems based on molybdenum compounds. The catalytic process of propane cracking was studied using highly active and selective molybdenum-based catalysts deposited on an alumina substrate (MoO₃/γ-Al₂O₃, FeMoO₄/γ-Al₂O₃, NiMoO₄/γ-Al₂O₃, MoS₂, MoS₂/γ-Al₂O₃, NiMoS₂/γ- Al₂O₃, FeMoS₂/γ-Al₂O₃, KMoS₂/γ-Al₂O₃, CoMoS₂/γ-Al₂O₃, KCoMoS₂/γ-Al₂O₃). All catalytic systems were tested to determine the parameters of the porous structure from nitrogen vapor adsorption isotherms at a temperature of 77 K, measured on an ASAP 2020-MR Micromeritics automatic high-vacuum setup, USA, in the range of relative vapor pressures from 0.001 to 0.98. Since centers of various types are present on the surface of complex oxide catalysts, their difference (heterogeneity) was determined based on a study of the adsorption kinetics of the pyridine test molecule. High catalytic activity for both oxide and sulfide systems based on molybdenum - the conversion reaches a maximum at 1000 K, while it is shown that for sulfide systems an increase in catalytic activity is observed during repeated catalytic experiments due to the formation of carbide compounds. Doping with potassium leads to an increase in both activity and selectivity in the formation of olefins, about 95% at maximum conversion, which indicates the influence of the genesis of the structure of molybdenum-containing catalytic systems on the mechanism of propane cracking.