References

catal

Катализ в промышленности

Kataliz v promyshlennosti

1816-03872413-6476

LLC "KALVIS"

10.18412/1816-0387-2025-4-41-48

catal-1185

Research Article

КАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

CATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRY

Структурированные катализаторы конверсии газообразных углеводородов – от лабораторных исследований до промышленного применения

Structured catalysts for the conversion of gaseous hydrocarbons - from laboratory studies to industrial applications

Фёдорова

З. А.

Fedorova

Z. A.

ctls@kalvis.ru

Левченко

Е. А.

Levchenko

E. A.

ctls@kalvis.ru

Рогожников

В. Н.

Rogozhnikov

V. N.

ctls@kalvis.ru

Потемкин

Д. И.

Potemkin

D. I.

ctls@kalvis.ru

Сивак

А. В.

Sivak

A. V.

ctls@kalvis.ru

Снытников

П. В.

Snytnikov

P. V.

ctls@kalvis.ru

Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, NovosibirskRussian Federation

ООО «Научно-исследовательский центр “ТОПАЗ”», МоскваРоссияLimited Liability Company "Research Center "TOPAZ", MoscowRussian Federation

2025

15082025

2544148

2025

LLC "KALVIS"

https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice

https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1185

Продемонстрирована возможность применения в промышленном масштабе разработанных каталитических структурированных блоков 0,24 мас.% Rh/Ce0,75Zr0,2Gd0,05/η-Al2O3/FeCrAl для применения в риформерах парциального окисления пропан-бутановых смесей с получением синтез-газа и 0,06 мас.% Pt/Ce0,75Zr0,25O2/η-Al2O3/FeCrAl для использования в системах утилизации (дожигателях) анодных газов. Приведены результаты испытаний каталитических блоков в соответствующих реакциях.

The paper demonstrates the possibility of industrial-scale application of the developed catalytic structured blocks 0.24 wt. % Rh/Ce0.75Zr0.2Gd0.05 /η-Al2O3/FeCrAl for use in reformers for partial oxidation of propane-butane mixtures to produce synthesis gas and 0.06 % Pt/Ce0.75Zr0.25 O2/η-Al2O3/FeCrAl for use in anode gas utilization systems (afterburners). The results of testing the catalytic blocks in the corresponding reactions are presented.

структурированные катализаторыконверсия углеводородовкатализаторы конверсии газообразных углеводородов

structured catalystshydrocarbon conversioncatalysts for gaseous hydrocarbon conversion

References1

Song C. // Catal. Today. 2006. Т. 115. С. 2–32. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.02.029.

Arutyunov V. // Acad. Lett. 2021. https://doi.org/10.20935/AL3692.

Арутюнов В.С. // ЭКО. 2022. Т.52. С. 51–66. https://doi.org/10.30680/ECO0131-7652-2022-7-51-66.

Arutyunov V.S., Lisichkin G. V.// Russ. Chem. Rev. 2017. V.86. Р. 777–804. https://doi.org/10.1070/RCR4723.

Adib R., Renewables 2022 global status report // 2021.

Kötter E., Schneider L., Sehnke F., Ohnmeiss K., Schröer R. // J. Energy Storage. 2016. V.5. P. 113–119. https://doi.org/10.1016/j.est.2015.11.012.

Pinsky R., Sabharwall P., Hartvigsen J., O’Brien J.// Prog. Nucl. Energy. 2020. V.123. P. 103317. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2020.103317.

Zhang B., Zhang S.-X., Yao R., Wu Y.-H., Qiu J.-S. // J. Electron. Sci. Technol. 2021. V.19. P. 100080. https://doi.org/10.1016/j.jnlest.2021.100080.

Макарян И.А., Седов И.В., Никитин А.В., Арутюнов В.С. // Переработка Нефти и Газа. 2020. Т.1. С. 50–68.

Chen L., Qi Z., Zhang S., Su J., Somorjai G.A. // Catalysts. 2020. V. 858. https://doi.org/10.3390/catal10080858.

Lamb J.J., Hillestad M., Rytter E., Bock R., Nordgård A.S.R., Lien K.M., Burheim O.S., Pollet B.G. // Hydrog. Biomass Bioenergy. 2020. P. 21–53. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102629-8.00003-7.

Ni C., Yuan Z., Wang S., Li D., Zhang C., Li J., Wang S.// Int. J. Hydrogen Energy. 2015. P. 15491–15502. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.09.067.

Shoynkhorova T.B., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Shilov V.A., Potemkin D.I., Simonov P.A., Belyaev V.D., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V.44. P. 9941–9948. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.148.

Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V.47. P. 11316–11325. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.08.226.

Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Shilov V.A., Simonov P.A., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V.45. P. 26197–26205. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.076.

Алдошин С.М., Арутюнов В.С., Савченко В.И., Седов И.В., Никитин А.В., Фокин И.Г. // Химическая Физика. 2021. Т.40. С. 46–54. https://doi.org/10.31857/S0207401X21050034.

Арутюнов В.С., Никитин А.В., Стрекова Л.Н.,. Савченко В.И,. Седов И.В, Озерский А.В., Зимин Я.С. // Журнал Технической Физики. 2021. Т.91. С. 713-718. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.05.50681.265-20.

Zyryanova M.M., Snytnikov P.V., Amosov Y.I., Kuzmin V.A., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. // Chem. Eng. J. 2011. V.176–177. P.106–113. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.03.085.

Polman E.A., Der Kinderen J.M., Thuis F.M.A. // Catal. Today. 1999. V.47. P. 347–351. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00316-2.

Zanfir M., Gavriilidis A. // Chem. Eng. Sci. 2003. V.58. P. 3947–3960. https://doi.org/10.1016/S0009-2509(03)00279-3.

Kirillov V.A., Fadeev S.I., Kuzin N.A., Shigarov A.B. // Chem. Eng. J. 2007. V.134. P. 131–137. https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.03.050.

Ismagilov Z.R., Pushkarev V.P., Podyacheva O.Y., Koryabkina N.A., Veringa H. // Chem. Eng. J. 2001. V.82. P. 355–360. https://doi.org/10.1016/S1385-8947(00)00349-1.

Seo Y.-S., Seo D.-J., Seo Y.-T., Yoon W.-L. // J. Power Sources. 2006. V.161. P. 1208–1216. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.05.039.

Ghang T.G., Lee S.M., Ahn K.Y., Kim Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. V.37. P. 3234–3241. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.11.076.

Holladay J.D., Wang Y., Jones E. // Chem. Rev. 2004. V.104. P. 4767–4790. https://doi.org/10.1021/cr020721b.

Engelbrecht N., Everson R.C., Bessarabov D., Kolb G. // Chem. Eng. Process. - Process Intensif. 2020. V.157. P.108164. https://doi.org/10.1016/j.cep.2020.108164.

Ismagilov I., Michurin E., Sukhova O., Tsykoza L., Matus E., Kerzhentsev M., Ismagilov Z., Zagoruiko A., Rebrov E., Decroon M. // Chem. Eng. J. 2008. V.135. P. S57–S65. https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.07.036.

Ryi S.-K., Park J.-S., Choi S.-H., Cho S.-H., Kim S.-H. // Chem. Eng. J. 2005. V.113. P. 47–53. https://doi.org/10.1016/j.cej.2005.08.008.

Vorontsov V.A., Gribovskiy A.G., Makarshin L.L., Andreev D.V., Ylianitsky V.Y., Parmon V.N. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. P. 325–330. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.10.040.

Makarshin L.L., Sadykov V.A., Andreev D.V., Gribovskii A.G., Privezentsev V.V., Parmon V.N. // Fuel Process. Technol. 2015. V.131. P. 21–28. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.10.031.

Snytnikov P.V., Potemkin D.I., Rebrov E.V., Sobyanin V.A., Hessel V., Schouten J.C. // Chem. Eng. J. 2010. V.160. P. 923–929. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.12.019.

Snytnikov P.V., Popova M.M., Men Y., Rebrov E.V., Kolb G., Hessel V., Schouten J.C., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. A Gen. 2008. V. 350. P. 53–62. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.07.036.

Tikhov S.F., Bespalko Y.N., Sadykov V.A., Salanov A.N., Reshetnikov S.I. // Combust. Explos. Shock Waves. 2016. V.52. P. 535–543. https://doi.org/10.1134/S001050821605004X.

Kirillov V.A., Fedorova Z.A., Danilova M.M., Zaikovskii V.I., Kuzin N.A., Kuzmin V.A., Krieger T.A., Mescheryakov V.D. // Appl. Catal. A Gen. 2011. V.401. P. 170–175. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.05.018.

Kirillov V.A., Shigarov A.B., Kuzin N.A., Kireenkov V. V., Braiko A.S., Burtsev N. V. // Katal. v Promyshlennosti. 2019. V.19. P. 351–363. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-351-363.

Tikhov S.F., Sadykov V.A., Valeev K.R., Salanov A.N., Cherepanova S. V., Bespalko Y.N.,. Ramanenkau V.E, Piatsiushyk Y.Y., Dimov S. V. // Catal. Today. 2015. V.246. P. 232–238. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.12.009.

Samoilov A. V., Kirillov V.A., Shigarov A.B., Braiko A.S., Potemkin D.I., Shoinkhorova T.B., Snytnikov P. V., Uskov S.I., Pechenkin A.A., Belyaev V.D., Sobyanin V.A. //Katal. v Promyshlennosti. 2018. V.18. P. 41–47. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-3-41-47.

Hernández-Garrido J.C., Gaona D., Gómez D.M., Gatica J.M., Vidal H., Sanz O., Rebled J.M., Peiró F., Calvino J.J. // Catal. Today. 2015. V.253. P. 190–198. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.01.035.

Reichelt E., Heddrich M.P., Jahn M., Michaelis A. // Appl. Catal. A Gen. 2014. V.476. P. 78–90. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.02.021.

Escalante Y., Galetti A.E., Gómez M.F., Furlong O.J., Nazzarro M.S., Barroso M.N., Abello M.C. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V.45. P. 20956–20969. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.05.188.

Khalighi R., Bahadoran F., Panjeshahi M.H., Zamaniyan A., Tahouni N. // Microporous Mesoporous Mater. 2020. V.305. P.110371. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110371.

Porsin A. V., Kulikov A. V., Rogozhnikov V.N., Serkova A.N., Salanov A.N., Shefer K.I. // Catal. Today. 2016. V.273. P. 213–220. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2016.03.033.

Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Pakharukova V.P., Belyaev V.D., Nedolivko V.V., Glotov A.P., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V.46. P. 35853–35865. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.164.

Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Salanov A.N., Kulikov A.V., Ruban N.V., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Kharton V.V. // Mater. Lett. 2019. V.236. P. 316–319. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.10.133.

Ruban N.V., Rogozhnikov V.N., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N., Emelyanov V.A., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A., Potemkin D.I. // Materials (Basel). 2022. V.15. P. 7336. https://doi.org/10.3390/ma15207336.

Ruban N.V., Rogozhnikov V.N., Stonkus O.A., Emelyanov V.A., Pakharukova V.P., Svintsitskiy D.A., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A., Potemkin D.I. // Fuel. 2023. V.352. P. 128973. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128973.

Badmaev S.D., Akhmetov N.O., Belyaev V.D., Kulikov A.V., Pechenkin A.A., Potemkin D.I., Konishcheva M.V., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V.45. P. 26188–26196. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.101.

Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Snytnikov P.V. Synthesis and Study of the Catalytic Properties of a Structured Rh-Containing Catalyst for the Conversion of Diesel Fuel into Synthesis Gas, Kinet. Catal. 64 (2023) 96–104. https://doi.org/10.1134/S002315842301007X.

Zazhigalov S.V., Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V. // Catal. Today. 2021. V.378. P. 240–248. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2020.11.015.

Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Potemkin D.I., Simonov P.A., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Catal. Today. 2021. V.379. P. 42–49. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2020.06.080.

Ruban N.V., Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Shefer K.I., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V.46. P. 35840–35852. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.01.183.

Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Glotov A.P., Boev S.V., Snytnikov P.V. // Mater. Lett. 2021. V.283. P.128855. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128855.

Konishcheva M. V., Svintsitskiy D.A., Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Chemistry Select. 2020. V.5. P. 1228–1234. https://doi.org/10.1002/slct.201904630.

Konishcheva M.V., Snytnikov P.V., Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A. // Catal. Commun. 2019. V.118. P. 25–29. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2018.09.011.

Gorlova A.M., Panafidin M.A., Shilov V.A., Pakharukova V.P., Snytnikov P.V., Potemkin D.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V.48. P.12015–12023. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.06.028.

Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Pakharukova V.P., Stonkus O.A., Glotov A.P., Boev S.S., Zasypalov G.O., Melnikov D.P., Snytnikov P.V. // Mater. Lett. 2022. V.310. P. 131481. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131481.

Shoynkhorova T.B., Simonov P.A., Potemkin D.I., Snytnikov P.V., Belyaev V.D., Ishchenko A.V., Svintsitskiy D.A., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. B Environ. 2018. V.237. P. 237–244. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.06.003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.