Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини
The article is devoted to the development of an iron-containing catalyst for the synthesis of liquid hydrocarbons over modular units (Fischer-Tropsch process) from synthesis gas obtained by gasification of carbon-containing feedstock. Based on literature data, nine laboratory catalyst samples were s...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/125 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471889435459584 |
|---|---|
| author | Trypolsky, Andriy І. Fatieiev, Danylo S. Pyanykh, Kostyantyn Ye. Ivanenko, Olena I. Bychko, Ihor B. Stolyarchuk, Irina L. Strizhak, Peter Ye. |
| author_facet | Trypolsky, Andriy І. Fatieiev, Danylo S. Pyanykh, Kostyantyn Ye. Ivanenko, Olena I. Bychko, Ihor B. Stolyarchuk, Irina L. Strizhak, Peter Ye. |
| author_sort | Trypolsky, Andriy І. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-28T17:23:30Z |
| description | The article is devoted to the development of an iron-containing catalyst for the synthesis of liquid hydrocarbons over modular units (Fischer-Tropsch process) from synthesis gas obtained by gasification of carbon-containing feedstock. Based on literature data, nine laboratory catalyst samples were synthesized; they differed in both qualitative and quantitative chemical composition as well as in the preparation method. Experimental investigation of the catalytic properties of the synthesized iron-containing catalysts in the Fischer–Tropsch reaction made it possible to select the catalytic composite C3, which served as the basis for designing an original technology for industrial production of an efficient catalyst for the synthesis of liquid hydrocarbons from carbon-containing feedstock, and for producing a pilot batch. The developed industrial catalyst had the following composition: 67.6 % Fe2O3, 20.0 % CuO, 2.5 % K2O, 9.9 % Al2O3; the specific surface area of the non-activated catalyst was 24.42 m²/g. This catalyst was characterized using various physicochemical methods, and its catalytic performance was studied in a laboratory unit using a model synthesis-gas mixture. It was shown that, during the Fischer–Tropsch synthesis in the presence of the developed catalyst, iron carbides FexC are formed, with their content ranging from 2.0 to 31 % of the total amount of components. Optimal process conditions were determined, and liquid hydrocarbons were synthesized from synthesis gas using the developed catalyst. It was demonstrated that, under standard conditions (CO:H₂ = 1:3, gas hourly space velocity 2400 h⁻¹, pressure 5 atm, temperature 280 °C), the CO conversion reached 49.8 %, while the yield of liquid hydrocarbons was 0.153 g/(gcat·h), corresponding to a selectivity of 42 % toward liquid hydrocarbons. Successful tests of the developed catalyst were carried out in a pilot unit using synthesis gas produced by wood gasification. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:42Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-125 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:42Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-1252025-12-28T17:23:30Z Development of a catalyst for the synthesis of motor fuel components from carbon-containing feedstock Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини Trypolsky, Andriy І. Fatieiev, Danylo S. Pyanykh, Kostyantyn Ye. Ivanenko, Olena I. Bychko, Ihor B. Stolyarchuk, Irina L. Strizhak, Peter Ye. catalyst, carbon-containing raw materials, liquid hydrocarbons, Fischer-Tropsch synthesis, pilot plant каталізатор, вуглецьвмісна сировина, рідкі вуглеводні, синтез Фішера-Тропша, пілотна установка The article is devoted to the development of an iron-containing catalyst for the synthesis of liquid hydrocarbons over modular units (Fischer-Tropsch process) from synthesis gas obtained by gasification of carbon-containing feedstock. Based on literature data, nine laboratory catalyst samples were synthesized; they differed in both qualitative and quantitative chemical composition as well as in the preparation method. Experimental investigation of the catalytic properties of the synthesized iron-containing catalysts in the Fischer–Tropsch reaction made it possible to select the catalytic composite C3, which served as the basis for designing an original technology for industrial production of an efficient catalyst for the synthesis of liquid hydrocarbons from carbon-containing feedstock, and for producing a pilot batch. The developed industrial catalyst had the following composition: 67.6 % Fe2O3, 20.0 % CuO, 2.5 % K2O, 9.9 % Al2O3; the specific surface area of the non-activated catalyst was 24.42 m²/g. This catalyst was characterized using various physicochemical methods, and its catalytic performance was studied in a laboratory unit using a model synthesis-gas mixture. It was shown that, during the Fischer–Tropsch synthesis in the presence of the developed catalyst, iron carbides FexC are formed, with their content ranging from 2.0 to 31 % of the total amount of components. Optimal process conditions were determined, and liquid hydrocarbons were synthesized from synthesis gas using the developed catalyst. It was demonstrated that, under standard conditions (CO:H₂ = 1:3, gas hourly space velocity 2400 h⁻¹, pressure 5 atm, temperature 280 °C), the CO conversion reached 49.8 %, while the yield of liquid hydrocarbons was 0.153 g/(gcat·h), corresponding to a selectivity of 42 % toward liquid hydrocarbons. Successful tests of the developed catalyst were carried out in a pilot unit using synthesis gas produced by wood gasification. Стаття присвячена розробці залізовмісного каталізатора синтезу рідких вуглеводнів на модульних установках (процес Фішера-Тропша) з синтез-газу, одержаного шляхом газифікації вуглецьвмісної сировини. На основі літературних даних було синтезовано 9 лабораторних зразків каталізаторів, які відрізнялись якісним і кількісним хімічним складом та методом приготування. Експериментальне дослідження каталітичних властивостей синтезованих залізовмісних каталізаторів в реакції синтезу Фішера-Тропша, дозволило вибрати каталітичний композит С3, на основі якого було розроблено оригінальну технологію промислового виробництва ефективного каталізатора синтезу рідких вуглеводнів з вуглецьвмісної сировини та напрацьовано дослідну партію. Розроблений промисловий каталізатор мав наступний склад: 67.6 % Fe2O3, 20.0  % CuО, 2.5 % K2O, 9.9 % Al2O3, площа питомої поверхні неактивованого каталізатора складала 24.4 м2/г. Такий каталізатор було охарактеризовано різними фізико-хімічними методами та досліджено його каталітичні характеристики на лабораторній установці з використанням модельного складу синтез-газу. Показано, що в процесі синтезу Фішера-Тропша в присутності розробленого промислового каталізатора утворюються карбіди заліза FexC, вміст яких може становити від 2.0 до 31 % від загальної кількості компонентів. Визначено оптимальні умови процесу та проведено синтез рідких вуглеводнів з синтез-газу із використанням розробленого каталізатора. Показано, що ступінь перетворення СО в стандартних умовах (СО:Н2 = 1:3, об’ємна швидкість – 2400 год–1, тиск – 5 атм., температура – 280 °С) досягала 49.8 %, при цьому вихід рідких вуглеводнів становив 0.153 г/(гкат·год), що відповідає селективності процесу за рідкими вуглеводнями у 42 %. Проведено успішні випробування розробленого каталізатора на пілотній установці з використанням синтез-газу, одержаного шляхом газифікації деревини. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-12-08 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/125 10.15407/kataliz2025.36.018 Catalysis and petrochemistry; No. 36 (2025): Catalysis and petrochemistry; 18-32 Каталіз та нафтохімія; № 36 (2025): Каталіз та нафтохімія; 18-32 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2025.36 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/125/109 Copyright (c) 2025 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | каталізатор вуглецьвмісна сировина рідкі вуглеводні синтез Фішера-Тропша пілотна установка Trypolsky, Andriy І. Fatieiev, Danylo S. Pyanykh, Kostyantyn Ye. Ivanenko, Olena I. Bychko, Ihor B. Stolyarchuk, Irina L. Strizhak, Peter Ye. Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| title | Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| title_alt | Development of a catalyst for the synthesis of motor fuel components from carbon-containing feedstock |
| title_full | Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| title_fullStr | Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| title_full_unstemmed | Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| title_short | Розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| title_sort | розробка каталізатора синтезу компонентів моторного палива з вуглецьвмісної сировини |
| topic | каталізатор вуглецьвмісна сировина рідкі вуглеводні синтез Фішера-Тропша пілотна установка |
| topic_facet | catalyst carbon-containing raw materials liquid hydrocarbons Fischer-Tropsch synthesis pilot plant каталізатор вуглецьвмісна сировина рідкі вуглеводні синтез Фішера-Тропша пілотна установка |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/125 |
| work_keys_str_mv | AT trypolskyandriyí developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT fatieievdanylos developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT pyanykhkostyantynye developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT ivanenkoolenai developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT bychkoihorb developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT stolyarchukirinal developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT strizhakpeterye developmentofacatalystforthesynthesisofmotorfuelcomponentsfromcarboncontainingfeedstock AT trypolskyandriyí rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini AT fatieievdanylos rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini AT pyanykhkostyantynye rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini AT ivanenkoolenai rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini AT bychkoihorb rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini AT stolyarchukirinal rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini AT strizhakpeterye rozrobkakatalízatorasintezukomponentívmotornogopalivazvuglecʹvmísnoísirovini |