В работе представлены результаты по изучению железоникелевого катализатора парового риформинга метана, полученного методом эпитаксиального формирования покрытия на поверхности сферических гранул промышленного γ-Al2O3. Показано, что катализатор проявляет устойчивость к присутствию сероводорода в парогазовой смеси. Степень превращения метана в процессе конверсии близка к равновесной при давлении 2,0 МПа, температуре 800 °С, Н2О : СН4 = 2 : 1, объемной скорости подачи сырья 6000 ч–1 и концентрации H2S 30 ppm. Методами РФА, просвечивающей электронной (ПЭМ) и мессбауэровской спектроскопии изучены эволюция структуры и фазовое состояние активных компонентов системы. Формирование на поверхности катализатора парамагнитных кластеров оксида железа, прочно связанных со структурой носителя, и частиц железоникелевого сплава FeNi3 определяет полифункциональные свойства катализатора, обладающего высокой активностью как в паровом риформинге метана, так и в окислительном разложении сероводорода до элементной серы.
Results of studying an iron-nickel catalyst for steam reforming of methane, which was prepared by epitaxial deposition of the coat on the surface of spherical granules of commercial γ-Al2O3, are discussed. The catalyst was shown to be resistant to the presence of hydrogen sulfide in the steam gas mixture. The methane conversion was close to equilibrium at 2.0 MPa, 800 °C, H2O : CH4 = 2 : 1, feed flow rate 6000 h–1, 30 ppm of H2S. XRD, transmission electron spectroscopy (TEM) and Moessbauer spectroscopy were used to study the structure evolution and phase state of the active components of the system. The formation of paramagnetic iron oxide clusters strongly bound to the support structure and iron-nickel alloy FeNi3 particles on the catalyst surface determined the polyfunctional behavior of the catalyst, which is highly active to the steam reforming of methane and to oxidative decomposition of hydrogen sulfide to elemental sulfur.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.