[en] SYNTHESIS AND CARACTERIZATION OF IRON CATALYSTS SUPPORTED ON SILICA ALUMINA AND SBA-15 AND APPLICATION IN THE FISCHER-TROPSCH REACTION

• Other Authors: MARIA ISABEL PAIS DA SILVA
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2021
• Subjects: [pt] SILICA ALUMINA; [pt] CATALISADOR DE FERRO; [pt] SBA-15; [pt] FISCHER TROPSCH; [en] ALUMINA DOPED SILICA; [en] IRON CATALYST; [en] SBA-15; [en] FISCHER TROPSCH
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=56758@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=56758@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56758

[pt] A reação de síntese de Fischer-Tropsch tem despertado interesse pelo seu caráter tecnológico e científico uma vez que este processo é capaz de converter o gás natural em produtos de elevado valor agregado. No presente trabalho, catalisadores de ferro suportados em sílica alumina ou em SBA-15 foram sintetizados, caracterizados, ativados e empregados na síntese de Fischer Tropsch. Os catalisadores foram preparados via impregnação incipiente do ponto úmido utilizando cloreto de ferro III, obtendo-se catalisadores de porcentagem mássica próximos a 5%, 10% e, no caso da sílica alumina, 2% também. As amostras foram caracterizadas por análise termogravimétrica (ATG), por medidas de adsorção física de N2, difração de raios-X (DRX) e redução à temperatura programada (RTP). O teor de ferro foi determinado pela espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDX). A ativação dos catalisadores e, em seguida, os testes catalíticos foram conduzidos em um reator tubular de bancada e os produtos gasosos foram analisados através de cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (CG-DIC), cuja análise mostrou a formação de hidrocarbonetos C1-C5. A adsorção física de N2 revelou que, a introdução de ferro nos suportes, diminuiu a área superficial específica e o volume de poro dos materiais. A difração de raios X foi realizada para os catalisadores após a calcinação, mostrando a presença das fases α-Fe2O3 e Fe3O4; após a ativação e após a reação, onde se encontrou Fe0 e carbetos de ferro Fe5C2 e Fe2C. Os testes catalíticos mostraram maior seletividade aos hidrocarbonetos C2-3 para os catalisadores suportados em SBA-15. === [en] The Fischer-Tropsch synthesis reaction has showed interest due to its technological and scientific character since the process is able to convert natural gas into high added value products. In the present work, iron catalysts supported on SBA-15 or silica doped alumina were synthesized, characterized, activated and employed in the Fischer Tropsch synthesis. The catalysts were prepared via incipient wetness impregnation method using iron III chloride, obtaining catalysts with a weight percentage of about 5%, 10% and, in the case of silica doped alumina, 20% as well. The samples were characterized by thermogravimetric analysis (ATG), with measurements of N2 physisorption, X-ray diffraction (DRX) and temperature programmed reduction (RTP). Iron content was determined by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The catalysts activation and, subsequently, their catalytic tests were conducted in a bench tubular reactor and the products were analyzed by gas chromatography with flame ionization detector (CG-DIC), where it was detected the formation of C1-C4 hydrocarbons. The N2 physisorption showed that the introduction iron in the supports decreased the specific surface area and the pore volume of the materials. X-ray diffraction was performed for catalysts after calcination, showing the presence of α-Fe2O3 and Fe3O4 phases, after activation and after reaction, where it was found crystals of Fe0 and iron carbides Fe5C2 and Fe2C. The catalytic tests showed greater C2-3 selectivity for SBA-15 supported catalysts.