Купить (625 RUB)
сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Паровая конверсия метанола в водородсодержащий газ на нанесенных Pt-содержащих катализаторах
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-2-79-86
Аннотация
Изучены и сопоставлены свойства нанесенных Pt-содержащих гранулированных (Pt/Ce0,75Zr0,25O2) и блочных структурированных (Pt/Ce0,75Zr0,25O2 /η-Al2O3/FeCrAl) катализаторов в отношении реакции паровой конверсии метанола в синтез-газ для питания твердо- оксидных топливных элементов. Сравнительные исследования показали, что активная Pt/Ce0,75Zr0,25O2 система более эффективно работает на блочном структурированном носителе. В частности, катализатор 0,15 мас.% Pt/8 мас.% Ce0,75Zr0,25O2 /6 мас.% η-Al2O3/FeCrAl при атмосферном давлении, температуре 400 °С, скорости подачи реакционной смеси (30 об.% СН3ОН, 35 об.% Н2О, 35 об.% N2) 60 л/(гкат·ч) обеспечивает полную конверсию метанола в синтез-газ с суммарным содержанием Н2 и СО ~60 об.% и производительность по синтез-газу ~85 л (Н2+СО)/(гкат · ч).
Ключевые слова
метанол,
паровая конверсия,
синтез-газ,
платина,
нанесенные катализаторы,
блочные структурированные носители,
FeCrAl
Об авторах
А. Д. Кузнецова
Институт катализа СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
В. Н. Рогожников
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
П. В. Снытников
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
С. Д. Бадмаев
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Список литературы
1. Агарков Д.А., Бредихин С.И. Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) и энергоустановки // Энергоэксперт. 2021. Т. №3. С. 6–8.
2. 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. https://doi.org/10.1134/S2070050411020073.
3. Потемкин Д.И., Усков С.И., Горлова А.М., Кириллов В.А., Шигаров А.Б., Брайко А.С., Рогожников В.Н., Снытников П.В., Печенкин А.А., Беляев В.Д., Пименов А.А., Собянин В.А. Низкотемпературная паровая конверсия природного газа в метано-водородные смеси // Катализ в промышленности. 2020. Т. 20, № 3. С. 184–189. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-3-184-189.
4. Бадмаев С.Д., Беляев В.Д., Потемкин Д.И., Снытников П.В., Собянин В.А., Хартон В.В. Разложение метанола в синтез-газ на нанесенных Pt-содержащих катализаторах // Катализ в промышленности. 2023. Т. 23, № 2. С. 26–33. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-2-26-33.
5. Ranjekar A.M., Yadav G.D. Steam Reforming of Methanol for Hydrogen Production: A Critical Analysis of Catalysis, Processes, and Scope // Ind. Eng. Chem. Res. 2021. Vol. 60, № 1. P. 89–113. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.0c05041.
6. Sá S., Silva H., Brandão L., Sousa J.M., Mendes A. Catalysts for methanol steam reforming-A review // Appl. Catal. B Environ. 2010. Vol. 99, № 1–2. P. 43–57. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2010.06.015.
7. Анализ мирового рынка метанола в 2019 - 2023 гг, прогноз на 2024 - 2028 гг // ООО "БизнесСтат", Москва, 2023. С. 50.
8. Irena and Methanol Intitute, Innovation Outlook : Renewable Methanol // International Renewable Energy Agency., 2021. P. 122.
9. Yang W.W., Ma X., Tang X.Y., Dou P.Y., Yang Y.J., He Y.L. Review on developments of catalytic system for methanol steam reforming from the perspective of energy-mass conversion // Fuel. 2023. Vol. 345. P. 23. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128234.
10. Sá S., Silva H., Brandão L., Sousa J.M., Mendes A. Catalysts for methanol steam reforming—A review // Appl. Catal. B Environ., 2010. Vol. 99, № 1–2. P. 43–57. https://doi.org/10.1016/J.APCATB.2010.06.015.
11. Mrad M., Gennequin C., Aboukaïs A., Abi-Aad E. Cu/Zn-based catalysts for H2 production via steam reforming of methanol // Catal. Today., 2011. Vol. 176, № 1. P. 88–92. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2011.02.008.
12. Yong S.T., Ooi C.W., Chai S.P., Wu X.S. Review of methanol reforming-Cu-based catalysts, surface reaction mechanisms, and reaction schemes // Int. J. Hydrogen Energy. 2013. Vol. 38, № 22. P. 9541–9552. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.03.023.
13. Iwasa N., Masuda S., Ogawa N., Takezawa N. Steam reforming of methanol over Pd/ZnO: Effect of the formation of PdZn alloys upon the reaction // Appl. Catal. A, Gen. 1995. Vol. 125, № 1. P. 145–157. https://doi.org/10.1016/0926-860X(95)00004-6.
14. Iwasa N., Mayanagi T., Ogawa N., Sakata K., Takezawa N. New catalytic functions of Pd-Zn, Pd-Ga, Pd-In, Pt-Zn, Pt-Ga and Pt-in alloys in the conversions of methanol // Catal. Letters. 1998. Vol. 54, № 3. P. 119–123. https://doi.org/10.1023/A:1019056728333.
15. Papavasiliou J., Avgouropoulos G., Ioannides T. Production of hydrogen via combined steam reforming of methanol over CuO-CeO2 catalysts // Catal. Commun. 2004. Vol. 5, № 5. P. 231–235. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2004.02.009.
16. Liu Y., Hayakawa T., Suzuki K., Hamakawa S. Production of hydrogen by steam reforming of methanol over Cu/CeO2 catalysts derived from Ce1 xCuxO2 x precursors // Catal. Commun. 2001. Vol. 2, № 6–7. P. 195–200. https://doi.org/10.1016/S1566-7367(01)00033-4.
17. Patel S., Pant K.K. Activity and stability enhancement of copper-alumina catalysts using cerium and zinc promoters for the selective production of hydrogen via steam reforming of methanol // J. Power Sources. 2006. Vol. 159, № 1. P. 139–143. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.04.008.
18. Iwasa N., Masuda S., Takezawa N. Steam reforming of methanol over Ni, Co, Pd and Pt supported on ZnO // React. Kinet. Catal. Lett. 1995. Vol. 55, № 2. P. 349–353. https://doi.org/10.1007/BF02073070.
19. Shanmugam V., Neuberg S., Zapf R., Pennemann H., Kolb G. Hydrogen production over highly active Pt based catalyst coatings by steam reforming of methanol: Effect of support and co-support // Int. J. Hydrogen Energy., 2020. Vol. 45, № 3. P. 1658–1670. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.015.
20. Takezawa N., Iwasa N. Steam reforming and dehydrogenation of methanol: Difference in the catalytic functions of copper and group VIII metals // Catal. Today. 1997. Vol. 36, № 1. P. 45–56. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(96)00195-2.
21. Silva L.P.C., Terra L.E., Coutinho A.C.S.L.S., Passos F.B. Sour water–gas shift reaction over Pt/CeZrO2 catalysts // J. Catal. 2016. Vol. 341. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2016.05.024.
22. Ruiz J.A.C., Passos F.B., Bueno J.M.C., Souza-Aguiar E.F., Mattos L. V., Noronha F.B. Syngas production by autothermal reforming of methane on supported platinum catalysts // Appl. Catal. A Gen. 2008. Vol. 334, № 1–2. P. 259–267. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2007.10.011.
23. Badmaev S.D., Belyaev V.D., Konishcheva M. V., Kulikov A. V., Pechenkin A.A., Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P. V., Sobyanin V.A. Catalysts and Catalytic Processes for the Production of Hydrogen-Rich Gas for Fuel Cell Feeding // Chem. Probl. 2019. Vol. 17, № 2. P. 193–204. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2019-2-193-204.
24. Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Glotov A.P., Boev S. V., Snytnikov P. V. Synthesis and studies of structured support Ce0.75Zr0.25O2/θ Al2O3/FeCrAl // Mater. Lett., 2021. Vol. 283. P. 128855. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128855.
25. Shoynkhorova T.B., Simonov P.A., Potemkin D.I., Snytnikov P. V., Belyaev V.D., Ishchenko A. V., Svintsitskiy D.A., Sobyanin V.A. Highly dispersed Rh-, Pt-, Ru/Ce0.75Zr0.25O2–Δ catalysts prepared by sorption-hydrolytic deposition for diesel fuel reforming to syngas // Appl. Catal. B Environ., 2018. Vol. 237. P. 237–244. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.06.003.
Рецензия
Для цитирования:
Кузнецова А.Д., Рогожников В.Н., Снытников П.В., Бадмаев С.Д. Паровая конверсия метанола в водородсодержащий газ на нанесенных Pt-содержащих катализаторах. Катализ в промышленности. 2025;25(2):79-86. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-2-79-86
For citation:
Kuznetsova A.D., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Badmaev S.D. Methanol Steam Reforming to Hydrogen-Containing Gas over Supported Platinum-Containing Catalysts. Kataliz v promyshlennosti. 2025;25(2):79-86. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-2-79-86
Просмотров:
220
Послать статью по эл. почте 