Physical and chemical properties and activity of Mn/γ-Al2O3 catalyst during propane to olefinic hydrocarbon conversion

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The physicochemical and catalytic properties of manganese-modified γ-Al2O3 are described. Using the method of thermoprogrammed ammonia desorption, data on the acid characteristics of Mn-containing catalysts are obtained, and they are found to differ from each other by the distribution and ratio of acid centers of various types. The morphology and structure of particles of Mn/γ-Al2O3 catalysts are studied by high-resolution transmission electron microscopy, and modification of γ-Al2O3 with manganese is shown to change them in no significant way. It is found that the largest amount of olefinic hydrocarbons is formed in the process of propane conversion at 650°C on γ-Al2O3 containing 4.0% manganese and makes up 37.8% at conversion of 58% while the selectivity of formation of lower olefins reaches 64.2%. The amount and nature of coke deposits formed on the surface of Mn-containing catalysts during the propane dehydrogenation reaction are determined by the method of differential thermal analysis. It is shown that in the course of the reaction carbon nanofibers are formed near the catalyst surface and layers of graphite-like carbon on the surface of Al2O3 particles.

About the authors

A. A. Vosmerikov

Institute of Petroleum Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: antonvosmerikov@gmail.com
Russian Federation, Tomsk, 634055

A. A. Stepanov

Institute of Petroleum Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: antonvosmerikov@gmail.com
Russian Federation, Tomsk, 634055

L. N. Vosmerikova

Institute of Petroleum Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: antonvosmerikov@gmail.com
Russian Federation, Tomsk, 634055

E. Y. Gerasimov

Federal Research Center, G. K. Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: antonvosmerikov@gmail.com
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

A. V. Vosmerikov

Institute of Petroleum Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: antonvosmerikov@gmail.com
Russian Federation, Tomsk, 634055

References

  1. Левин В.О., Потехин В.М., Кудимова М.В. // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2017. Т. 6. С. 28.
  2. Погосян Н.М., Погосян М.Д., Шаповалова О.В. и др. // Нефтегазохимия. 2016. Т. 2. С. 38.
  3. Волкова А.В. Рынок базовых продуктов нефтехимии: олефины и ароматические углеводороды. М.: Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики, 2019. 70 с.
  4. Xieqing W., Chaogang X., Zaiting L., Genquan Z. // Practical Advances in Petroleum Processing. 2006. P. 1063.
  5. Yoshimura Y., Kijima N., Hayakawa T. et al. // Catal. Surv. Jpn. 2000. V. 4. P. 157.
  6. Akah A., Williams J., Ghrami M. // Catalysis Surveys from Asia. 2023. V. 4. P. 265.
  7. Fakhroleslam M., Sadrameli S.M. // Fuel. 2019. V. 252. P. 553.
  8. Жоров Ю.М. // Нефтехимия. 1984. Т. 24. № 1. С. 38.
  9. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987. 240 с.
  10. Черных С.П., Адельсон С.В., Мухина Т.Н. // Нефтехимия. 1991. Т. 31. С. 688.
  11. Chen S., Chang X., Sun G., Zhang T. et al. // Chem. Soc. Rev. 2021. V. 5. P. 3315.
  12. Liu S., Zhang B., Liu G. // Reaction Chemistry & Engineering. 2021. V. 6. № 1. P. 9.
  13. Sattler J.J., Ruiz-Martinez J., Santillan-Jimenez E., Weckhuysen B.M. // Chemical Reviews. 2014. V. 519. № 114. P. 10613.
  14. Бабак В.Н., Бабак Т.Б., Закиев С.Е., Холпанов Л.П. // Теорет. осн. хим. технологии. 2009. Т. 43. № 1. С. 78.
  15. Rodemerck U., Stoyanova M., Kondratenko E.V., Linke D. // J. Catal. 2017. V. 352. P. 256.
  16. Choi S.-W., Kim W.-G., So J.-S., Moore J.S. et al. // J. Catal. 2017. V. 345. P. 113.
  17. Chen C., Hu Z., Ren J., Zhang S. et al. // ChemCatChem. 2019. V. 11. P. 868.
  18. Estes D.P., Siddiqi G., Allouche F., Kovtunov K.V. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. P. 14987.
  19. Галанов С.И., Галанов А.И., Смирнов М.Ю., Сидорова О.И. и др. // Изв. Томского политех. ун-та. 2005. Т. 308. № 1. С. 126.
  20. Цырульников П.Г. // Росс. хим. журн. 2007. Т. 51. № 4. С. 133.
  21. Усачев Н.Я., Харламов В.В., Казаков А.В., Беланова Е.П. и др. // Сб. матер. Научно-экспертного совета при Председателе Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации. 2010. С. 126.
  22. Delmastro A., Gozzelino G., Mazza D. et al. // J. of the Chemical Society. Faraday Transactions. 1992. V. 88. № 14. P. 2065.
  23. Kim S.-M., Lee Y.-J., Bae J.W. et al. // Applied Catalysis A: General. 2008. V. 348. № 1. P. 113.
  24. Morterra C., Magnacca G.A. // Catalysis Today. 1996. V. 27. № 3–4. P. 497.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».