Development of an Innovative XRD-DRIFTS Prototype Allowing Operando Characterizations during Fischer-Tropsch Synthesis over Cobalt-Based Catalysts under Representative Conditions
Développement d’un prototype DRX-DRIFTS innovant permettant des caractérisations operando de catalyseurs à base de cobalt pendant la synthèse de Fischer-Tropsch en conditions représentatives
IFP Energies nouvelles, Rond-point de l’échangeur de Solaize, 69360
Solaize – France
e-mail: christele.legens@ifpen.fr
* Corresponding author
An original system combining both X-Ray Diffraction and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy was developed with the aim to characterize Fischer-Tropsch catalysts in relevant reaction conditions. The catalytic properties of a model PtCo/silica catalyst tested with this prototype have shown to be in the same range of those obtained in similar conditions with classical fixed-bed reactors. No bulk cobalt oxidation nor sintering were observed on operando XRD patterns. The formation of linear carbonyls and adsorbed hydrocarbons species at the surface of the catalyst was observed on operando DRIFT spectra. The surface of the catalyst was also suspected to be covered with carbon species inducing unfavorable changes in selectivity.
Résumé
Un système original combinant diffraction des rayons X et spectroscopie infrarouge à réflexion diffuse a été développé dans le but de caractériser des catalyseurs de Fischer-Tropsch dans des conditions réactionnelles pertinentes. Les propriétés catalytiques d’un catalyseur modèle de type PtCo/silice testé avec ce prototype étaient similaires à celles obtenues dans des conditions équivalentes avec des réacteurs classiques à lit fixe. Ni oxydation du cobalt ni frittage n’ont été observés sur les diagrammes de diffraction operando. La formation de carbonyles linéaires et d’hydrocarbures adsorbés à la surface du catalyseur ont été observés sur les spectres DRIFT operando. La formation d’espèces carbonées à la surface du catalyseur est soupçonnée d’induire des changements défavorables au niveau de la sélectivité.
J. Scalbert et al., published by IFP Energies nouvelles, 2014
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