Исследована двухступенчатая конверсия промышленных сжиженных углеводородных газов (СУГ) на катализаторах НИАП-07-01 (НКМ-1) и НИАП-03-01 с целью получения водородсодержащих газов. Эксперименты проведены в проточных реакторах с неподвижным слоем катализатора при давлении 0,1 МПа в интервале параметров: температура 350–450 °С, ОСГ 1000–3000 ч–1, отношение пар : газ = (4 : 1) – (8 : 1) (предриформинг); температура 700 °С, ОСГ – 2000 ч–1, отношение воздух : газ 1,2 : 1 (паровоздушный риформинг). В исследованных условиях концентрации компонентов конвертированного газа соответствуют равновесным значениям, рассчитанным по модели Пенга – Робинсона. Установлено, что на стадии предриформинга степень конверсии гомологов метана составляет практически 100 %, при этом концентрация метана достигает 32–54 %, а водорода 24–47 %. Для предотвращения образования элементарного углерода (зауглероживания) основным условием предриформинга углеводородных газов с высоким метановым эквивалентом является поддержание отношения Н2О : С больше 2. При двухступенчатом риформинге выход водородсодержащего газа достигает 15,6 м3 с 1 м3 исходного СУГ с содержанием водорода 41,81 % а суммарное содержание СО и Н2 превышает 52 %.
The two-step conversion of industrial liquefied hydrocarbon gases (LHG) on NIAP-07-01 (NKM-1) and NIAP-03-01 catalysts for the production of hydrogen-containing gases was investigated. The experiments were carried out in flow reactors with a fixed catalyst bed at a pressure of 0.1 MPa under the following conditions: temperature 350–450 °C, gas hourly space velocity (GHSV) 1000–3000 h–1, steam-gas ratio 4 : 1–8 : 1 (pre-reforming); and temperature 700 °C, GHSV 2000 h–1, air-gas ratio 1.2 : 1 (steam-air reforming). Under the studied conditions, the concentrations of components of the converted gas correspond to the equilibrium values calculated within the Peng-Robinson model. The conversion of methane homologs in the pre-reforming step was found to be virtually 100 %; therewith, the methane concentration reached 32–54 %, and that of hydrogen, 24–47 %. To prevent the formation of elemental carbon (carbonization), pre-reforming of hydrocarbon gases with a high methane equivalent should be performed at H2O : C > 2. In the two-step reforming, the yield of hydrogen-containing gas reaches 15.6 m3 from 1 m3 of the initial LHG with the hydrogen content 41.81 %, and the total content of CO and H2 exceeds 52 %.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.