Применение никельсодержащих структурированных микроволокнистых катализаторов для процесса гидрогенолиза пропана

Оценивается возможность применения никельсодержащих структурированных стекловолокнистых катализаторов (Ni/СВК) для процесса гидрогенолиза газового конденсата (ГК) в транспортируемые компоненты природного газа, что повысит эффективность переработки ГК и будет способствовать разработке более экономически эффективных технологий в нефтегазовой отрасли. Образцы Ni/СВК с содержанием никеля 5, 10 и 15 мас.% были синтезированы методом поверхностного термосинтеза (ПТ). Для сравнения каталитической активности полученных катализаторов использовался промышленный гранулированный катализатор с содержанием никеля 16 мас.%. Наибольшая активность, а также селективность образования метана в процессе гидрогенолиза пропана наблюдаются на катализаторе 10%Ni/СВК, по этим показателям он превосходит не только другие СВК, но и традиционный гранулированный катализатор.

1. Итоги работы Минэнерго России и основные результаты функционирования топливно-энергетического комплекса в 2020 году. Задачи на 2021 год и среднесрочную перспективу. Апрель 2021. 70 с.

2. Выбросы метана в нефтегазовой отрасли. Аналитический центр при правительстве РФ. Энергетический бюллетень. Июль 2020. 28 с.

3. Sinfelt J.H. // Advances in catalysis. 1973. V. 23. P. 91–119.‏ DOI: 10.1016/S0360-0564(08)60299-0.

4. S. David J., Gordon J.K., Geoff W. // Physical Chemistry Chemical Physics .1999 . №1. P. 2581–2587.‏ DOI: 10.1039/A809297D.

5. Leclercq G. , Leclercq L., Bouleau L.M., Pietrzyk S. , Maurel R . // Journal of Catalysis . 1984 . V.88.1. P. 8–17.‏ DOI: 10.1016/0021-9517(84)90044-7.

6. Joseph C.M., Robert B.A. // Journal of Catalysis. 1979. V.82 . № 2 .P. 253–259.‏ DOI: 10.1016/0021-9517(79)90262-8.

7. Bond C.G., Robert H.C. // Journal of Catalysis. 1997. V.166. № 2 .P. 172–185.‏ DOI: 10.1006/jcat.1997.1490.

8. Bond C.G., Michael R.G. // Catalysts. Catalysis letters. 1989. V. 2. P. 257–261.‏ DOI: 10.1007/BF00770222.

9. Bond C.G., Joop C.S. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 1995. V. 98. № 2. P. 81–99.‏ DOI: 10.1016/1381-1169(95)00008-9.

10. Hackler R.A., Kennedy R.M. // Technology Innovation for the Circular Economy: Recycling, Remanufacturing, Design, Systems Analysis and Logistics. 2024. P. 421-432. DOI: 10.1002/9781394214297.ch33.

11. Musa A., Jaseer E.A., Barman S., & Garcia N. // Energy & Fuels. 2024. P. 1676–1691. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c04109. DOI: 10.1021/jacsau.1c00200.

12. Wang C, Xie T, Kots PA, et al. // JACS Au. 2021 1(9) . P. 1422–1434. DOI: 10.1021/jacsau.1c00200.

13. Mingyu Chu, Weilin Tu, Shuangqiao Yang, Congyang Zhang, Qingye Li, Qiao Zhang, Jinxing Chen. // SusMat. 2022. 2.2. P. 161–185. DOI: 10.1002/sus2.55.

14. Chen L. et al. // Reaction Chemistry & Engineering. 2022. Т. 7. №. 4. P. 844-854. DOI: 10.1039/D1RE00431J.

15. Структурированные каталитические системы на основе стекловолокнистых катализаторов: монография / А.Н. Загоруйко, С. А. Лопатин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. – 207 с.

16. Бальжинимаев Б.С., Сукнёв А.П., Гуляева Ю. К., Ковалев Е. В. // Катализ в промышленности. 2015. V. 15. № 4. P. 22–29.

17. Balzhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Vanag S.V., Suknev A.P., Zagoruiko A.N. // Catalysis Today. 2010. V. 151. P. 195-199. DOI: 10.1016/j.cattod.2010.01.011.

18. Balzhinimaev B.S., Simonova L.G., Barelko V.V., Toktarev A.V., Zaikovskii V.I., Chumachenko V.A. // Chemical Engineering Journal. 2003. V. 91. № 2–3. P. 175–179. DOI: 10.1016/S1385-8947(02)00151-1.

19. Микенин П.Е., Цырульников П.Г., Котолевич Ю.С., Загоруйко А.Н. // Катализ в промышленности. 2015. № 1. P. 65–70. DOI: 10.18412/1816-0387-2015-1-64-69.

20. Zazhigalov S., Elyshev A., Lopatin S., Larina T., Cherepanova S., Mikenin P., Pisarev D., Baranov D., Zagoruiko A. // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, 2017, 120(1). P. 247-260. DOI: 10.1007/s11144-016-1089-3.

21. Mikenin P., Zazhigalov S., Elyshev A., Lopatin S., Larina T., Cherepanova S., Pisarev D., Baranov D., Zagoruiko A. // Catalysis Communications, 2016. V.87. P. 36–40. DOI: 10.1016/j.catcom.2016.08.038

22. Popov M.V., Zazhigalov S.V., Larina T.V., Cherepanova S.V., Bannov A.G., Lopatin S.A., Zagoruiko A.N. // Catalysis for Sustainable Energy. 2017. V.4. P.1–6. DOI: 10.1515/cse-2017-0001

23. Aldashukurova G.B., Mironenko A.V., Mansurov Z.A., Shikina N.V., Yashnik S.A., Kuznetsov V.V., Ismagilov Z.R. // Journal of Energy Chemistry. 2013. V. 22. № 5. P. 811–818. DOI: 10.1016/S2095-4956(13)60108-4

24. Britcher L.G., Matisons J.G. // ACS Symposium Series. 2000. V. 760. P. 127–144. DOI: 10.1021/bk-2000-0760.ch008

25. Li L., Diao Y., Liu X. // Journal of Rare Earths. 2014. V. 32. № 5. P. 409–415. DOI: 10.1016/S1002-0721(14)60086-7

26. Shalygin A., Paukshtis E., Kovalyov E., Bal'zhinimaev B. // Frontiers of Chemical Science and Engineering. 2013. V. 7. № 3. P. 279–288. DOI: 10.1007/s11705-013-1338-1

27. Debeche T., Marmet C., Kiwi-Minsker L., Renken A., Juillerat M.A. // Enzyme and Microbial Technology. 2005. V. 36. № 7. P. 911–916. DOI: 10.1016/j.enzmictec.2005.01.012

28. Palau J., Colomer M., Penya-Roja J.M., Martínez-Soria V. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2012. V. 5. № 17. P. 5986–5994. DOI: 10.1021/ie300357x

29. Sangkhun W., Laokiat L., Tanboonchuy V., Khamdahsag P., Grisdanurak N. // Superlattices and Microstructures. 2012. V. 52. № 4. P. 632–642. DOI: 10.1016/j.spmi.2012.06.026

30. Salmi T., Mäki-Arvela P., Toukoniitty E., Kalantar N.A., Lindfors L.E., Sjoholm R., Laine E. // Studies in Surface Science and Catalysis. 2000. V. 130. P. 2033–2038.‏ DOI: 10.1016/S0167-2991(00)80767-3

31. Патент РФ №66 974, опубл. 10.10.2007

32. Ginette L, Stanislas P., Mohamed P., Mohamed K. // Journal of Catalysis. 1986. V. 99. № 1. P. 1–11. DOI: 10.1016/0021-9517(86)90192-2

33. Carter J.L., Cusumano J.A., Sinfelt J.H. // The Journal of Physical Chemistry . 1966. V. 70. № 7. P. 2257–2263. DOI: 10.1021/j100879a029

34. Guczi L., Gudkov B.S., Tetenyi P. // Journal of Catalysis. 1972. V. 24. 2. P. 187–196. DOI: 10.1016/0021-9517(72)90061-9

35. ‏Anderson J.R., Baker B.G. // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1963. V. 271. № 1346. P. 402 – 423.‏ DOI: 10.1098/rspa.1963.0026