д-р техн. наук, проф., руководитель отдела структурной макрокинетики Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (ТНЦ СО РАН). Тел.: (3822) 49-27-02. Факс: (3822) 49-28-38
канд. физ.-мат. наук, зав. лабораторией того учреждения. Тел.: (3822) 49-24-97. Факс: (3822) 49-28-38.
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник KTH Royal Institute of Technology, Department of Chemical Technology, Stockholm, Sweden, Senior Researcher; отдела «Новые материалы для электротехнической и химической промышленности» Томского государственного университета. Тел.: (3822) 42-07-80
Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) с использованием порошков NiO, ZrO2, MgO, Al, Ni и др. приготовлены блочные металлокерамические катализаторы для селективного окисления метана. Проведены каталитические испытания блочных образцов в проточном реакторе на смеси метан (29,6 об.%) – воздух при 800 °С. Показано, что по выходу синтез-газа (суммарная концентрация СО + Н2) СВС-катализаторы достигают уровня платиновых и платино-родиевых, а в случае состава Ni52,9ZrO29,5 превосходят их. С использованием последнего в качестве катализатора разработан опытный автотермический генератор синтез-газа производительностью 30 м3/ч. Процесс получения синтез-газа путем углекислотной конверсии метана осуществлен на порошковых СВС-катализаторах Ni3Al, модифицированных Pt. Поведены испытания образцов в проточном реакторе с фиксированным слоем катализатора объемом 1 см3, размером зерен 600–1000 мкм, при температурах 600–900 оС, объемной скорости потока (СН4 : СО2 : Не = 20 : 20 : 60 об.%) 100 см3/мин. Показана высокая активность и стабильность разработанных катализаторов конверсии природного газа в синтез-газ в условиях высокотемпературной окислительно-восстановительной среды. Выполненная работа является первой стадией на пути получения диметилового эфира, который может стать реальным конкурентом дизельному топливу.
The block-metal catalysts for the selective oxidation of methane were prepared by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) using powder NiO, ZrO2, MgO, Al, Ni, and others. Catalytic tests of block samples were conducted in a flow reactor in a mixture of methane (29,6 %vol.) and air at 800 °C. It is shown that SH catalysts reach the level of platinum and platinum-rhodiumcatalysts in yield of a synthesis-gas (the total concentration of CO + H2), and in the case of Ni52,9ZrO29,5 composition the catalyst samples exceed platinum and platinum-rhodium catalysts. The experimental autothermal synthesis-gas generator with capacity of 30 m3/h is designed using a catalyst composition Ni52,9ZrO29,5. The process of synthesis-gas production by the carbon dioxide reforming of methane was carried out on powder of SHS catalysts Ni3Al, modified by Pt. The samples testing behavior were studied in a flow reactor with a fixed catalyst bed volume is 1 cm3, 600–1000 micron grain size at temperatures of 600–900 °C, flow rate (СН4 : СО2 : Не = 20 : 20 : 60 %vol.) 100 cm3/min. А high activity and stability of the developed catalysts in the conversion of natural gas to synthesis-gas are shown in a high-temperature oxidation-reduction environment.That work is the first step on the way of producing dimethyl ether, which can be a real competitor to diesel.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.