Cobalt supported on alumina and silica-doped alumina: Catalyst structure and catalytic performance in Fischer–Tropsch synthesis

The paper addresses the structure and catalytic performance in fixed bed reactor at 20 bars of cobalt Fischer–Tropsch catalysts supported by commercial alumina (Puralox) and silica-doped alumina (Siralox). The cobalt loading varied between 8 and 15 wt.%; both alumina and silica-doped alumina supports had similar textural properties. Cobalt dispersion in both supports was principally affected by support pore diameter; at high cobalt loadings, cobalt particle size slightly increased with cobalt content. The presence of small amounts of silica in alumina (5 wt.% SiO2) enhanced cobalt reducibility and hindered formation of hardly reducible cobalt aluminate species. Higher Fischer–Tropsch reaction rate over cobalt catalysts supported on silica-doped alumina was attributed to a better cobalt reducibility.

RésuméCet article porte sur la structure et les performances catalytiques dans un réacteur à lit fixe des catalyseurs Fischer–Tropsch à base de cobalt supportés par alumine (Puralox) ou par alumine dopée au silicium (Siralox). Le taux de cobalt varie entre 8 et 15% en poids; les deux supports présentent des caractéristiques texturales proches. Il a été constaté que la dispersion du cobalt était principalement influencée par le diamètre des pores. Par ailleurs, à des teneurs élevées en cobalt, la taille des particules d'oxyde de cobalt tend à augmenter légèrement avec la teneur en métal. La présence de silice dans l'alumine (5% poids de SiO2) améliorerait la réductibilité du cobalt et empêcherait la formation de phases d'aluminate de cobalt inactives en synthèse Fischer–Tropsch. Les catalyseurs qui contiennent de la silice ont montré une vitesse de réaction plus importante. Ceci a été attribué à une meilleure réductibilité du cobalt.