Hydrogenolysis of n-Hexadecane on iron and its inhibition by carbon monoxide

Authors

  • Jacques Monnier,

    1. Department of Chemical Engineering and Institute for Materials Research, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada L8S 4M1
    Current affiliation:
    1. CANMET Energy Research Laboratories, Department of Energy, Mines and Resources, Ottawa, Ontario, Canada K1A 0G1
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  • Robert B. Anderson,

    1. Department of Chemical Engineering and Institute for Materials Research, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada L8S 4M1
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  • Michael A. Quilliam

    1. Department of Chemistry, McMaster University
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Abstract

The hydrogenolysis of normal hexadecane was studied over iron at 325° and 355°C. As expected with iron catalysts, the main product was methane, but the selectivities for intermediate alkanes were moderately large, probably due to the length of the carbon chain. Furthermore, gas chromatography—mass spectrometry analysis of the heavier products indicated the presence of alkylbenzenes, alkenes and branched alkanes which accounted for about 20 mole % of the C9–C13 hydrocarbons. When 5.7 mole % of carbon monoxide was added to the feed, hydrogenolysis reactions were inhibited and products similar to those in the Fischer—Tropsch synthesis were found. Therefore, CO acts like a poison for the hydrogenolysis of hydrocarbons.

Abstract

L'hydrogénolyse de l'hexadécane normal en présence d'un catalyseur au fer a été étudiée à 325 et 355°C. Comme on pouvait s'y attendre avec un catalyseur au fer, le principal produit obtenu est le méthane mais la sélectivité pour les alcanes normaux de poids moléculaire plus élevé est relativement grande, probablement à cause de la longueur de la chaǐne de carbone de l'hexadécane. De plus, l'analyse des produits de poids moléculaire élevé, par chromatographic en phase gazeuse et par spectrométrie de masse, indique la présence d'alkylbenzènes, d'alcènes et d'alcanes ramifiés qui comptent ensemble pour environ 20% en mole des hydrocarbures ayant de 9 à 13 atomes de carbone. Lorsque de l'oxyde de carbone est ajouté au mélange d'hydrogène et d'hexadécane à une concentration de 5.7% en mole, les réactions d'hydrogénolyse sont bloquées et des produits semblables à ceux qui sont obtenus dans la synthèse Fischer—Tropsch sont formés. Par conséquent, CO agit comme un poison sur le catalyseur et empěche les réactions d'hydrogénolyse des hydrocarbures.

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