

Экспериментальные исследования и математическое моделирование каталитической конверсии биодизельного топлива в синтез-газ
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-2-43-50
Аннотация
Исследованы паровая конверсия и автотермический риформинг метилолеата (модельное соединение биодизельного топлива) в синтез-газ на структурированном Rh-содержащем катализаторе. Показано, что превращение метилолеата протекает через стадию термического крекинга с последующей конверсией образованных органических соединений с более коротким углеродным скелетом. На основе экспериментальных результатов была разработана математическая модель, учитывающая радиальный градиент температуры и представляющая собой эффективный инструмент для количественного описания и оптимизации процесса конверсии биодизельного топлива.
Об авторах
В. А. ШиловРоссия
С. В. Зажигалов
Россия
М. А. Бурматова
Россия
А. Н. Загоруйко
Россия
П. В. Снытников
Россия
Список литературы
1. Luque R., Herrero-Davila L., Campelo J.M., Clark J.H., Hidalgo J.M., Luna D., Marinas J.M., Romero A.A. Biofuels: a technological perspective // Energy Environ Sci. 2008. Vol. 1, № 5. P. 542.
2. Lycourghiotis S., Kordouli E., Bourikas K., Kordulis C., Lycourghiotis A. The role of promoters in metallic nickel catalysts used for green diesel production: A critical review // Fuel Processing Technology. 2023. Vol. 244. P. 107690.
3. Gorlova A.M., Karmadonova I.E., Derevshchikov V.S., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Potemkin D.I. Sorption-catalytic steam conversion of CO on a mechanical mixture of Pt/Ce0.75Zr0.25O2 catalyst and NaNO3/MgO sorbent // Kataliz v promyshlennosti. 2022. Vol. 22, № 4. P. 28–35.
4. Badmaev S.D., Belyaev V.D., Potemkin D.I., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A., Kharton V.V. Decomposition of methanol to syngas on supported Pt-containing catalysts // Kataliz v promyshlennosti. 2023. Vol. 23, № 2. P. 26–33.
5. Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Zazhigalov S.V., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Shashkov M.V., Zagoruiko A.N., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. Operation of Rh/Ce0.75Zr0.25O2-δ-ƞ-Al2O3/FeCrAl wire mesh honeycomb catalytic modules in diesel steam and autothermal reforming // Int J Hydrogen Energy. Elsevier Ltd, 2021. Vol. 46, № 72. P. 35866–35876.
6. Kirillov V.A., Kuzin N.A., Amosov Y.I., Kireenkov V.V., Sobyanin V.A. Catalysts for the conversion of hydrocarbon and synthetic fuels for onboard syngas generators // Catal Ind. 2011. Vol. 3, № 2. P. 176–182.
7. Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Uskov S.I., Shilov V.A., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. Coupling pre-reforming and partial oxidation for LPG conversion to syngas // Catalysts. MDPI, 2020. Vol. 10, № 9. P. 1–7.
8. Wang Q., Ren Y., Kuang X., Zhu D., Wang P., Zhang L. Electrically heated monolithic catalyst for in-situ hydrogen production by methanol steam reforming // Int J Hydrogen Energy. 2023. Vol. 48, № 2. P. 514–522.
9. Guan D., Wang F., Zhang X., Dou W., Sun Y. Comprehensive study on catalytic coating tubular reactor with electromagnetic induction heating for hydrogen production through methanol steam reforming // Int J Hydrogen Energy. Elsevier Ltd, 2023.
10. Zheng L., Ambrosetti M., Marangoni D., Beretta A., Groppi G., Tronconi E. Electrified methane steam reforming on a washcoated SiSiC foam for low-carbon hydrogen production // AIChE Journal. John Wiley and Sons Inc, 2023. Vol. 69, № 1.
11. Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. The influence of aromatic compounds on the Rh-containing structured catalyst performance in steam and autothermal reforming of diesel fuel // Int J Hydrogen Energy. 2022. Vol. 47, № 21. P. 11316–11325.
12. Malode S.J., Prabhu K.K., Mascarenhas R.J., Shetti N.P., Aminabhavi T.M. Recent advances and viability in biofuel production // Energy Conversion and Management: X. Elsevier, 2021. Vol. 10. P. 100070.
13. Kraaij G.J., Specchia S., Bollito G., Mutri L., Wails D. Biodiesel fuel processor for APU applications // Int J Hydrogen Energy. Pergamon, 2009. Vol. 34, № 10. P. 4495–4499.
14. Liao C.H., Chein R. Thermodynamic analysis of syngas production from biodiesel via chemical looping reforming // Int J Hydrogen Energy. Pergamon, 2021. Vol. 46, № 31. P. 16591–16602.
15. Nahar G.A. Hydrogen rich gas production by the autothermal reforming of biodiesel (FAME) for utilization in the solid-oxide fuel cells: A thermodynamic analysis // Int J Hydrogen Energy. Pergamon, 2010. Vol. 35, № 17. P. 8891–8911.
16. Kapteijn F., Moulijn J.A. Structured catalysts and reactors – Perspectives for demanding applications // Catal Today. Elsevier B.V., 2022. Vol. 383. P. 5–14.
17. Shilov V., Potemkin D., Rogozhnikov V., Snytnikov P. Recent Advances in Structured Catalytic Materials Development for Conversion of Liquid Hydrocarbons into Synthesis Gas for Fuel Cell Power Generators // Materials. 2023. Vol. 16, № 2. P. 599.
18. 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 // Kinetics and Catalysis. 2023. Vol. 64, № 1. P. 96–104.
19. Zazhigalov S.V., Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V. Modeling of hydrogen production by diesel reforming over Rh/Ce0.75Zr0.25O2‐δ‐ƞ‐Al2O3/FeCrAl wire mesh honeycomb catalytic module // Catal Today. Elsevier B.V., 2021. Vol. 378. P. 240–248.
Дополнительные файлы
![]() |
1. Цветные иллюстрации | |
Тема | ||
Тип | Прочее | |
Скачать
(841KB)
|
Метаданные ▾ |
Рецензия
Для цитирования:
Шилов В.А., Зажигалов С.В., Бурматова М.А., Загоруйко А.Н., Снытников П.В. Экспериментальные исследования и математическое моделирование каталитической конверсии биодизельного топлива в синтез-газ. Катализ в промышленности. 2024;24(2):43-50. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-2-43-50
For citation:
Shilov V.A., Zazhigalov S.V., Burmatova M.A., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V. Experimental studies and mathematical modeling of the catalytic conversion of biodiesel fuel into synthesis gas. Kataliz v promyshlennosti. 2024;24(2):43-50. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-2-43-50