

Структурированные катализаторы конверсии газообразных углеводородов – от лабораторных исследований до промышленного применения
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-4-41-48
Аннотация
Продемонстрирована возможность применения в промышленном масштабе разработанных каталитических структурированных блоков 0,24 мас.% Rh/Ce0,75Zr0,2Gd0,05/η-Al2O3/FeCrAl для применения в риформерах парциального окисления пропан-бутановых смесей с получением синтез-газа и 0,06 мас.% Pt/Ce0,75Zr0,25O2/η-Al2O3/FeCrAl для использования в системах утилизации (дожигателях) анодных газов. Приведены результаты испытаний каталитических блоков в соответствующих реакциях.
Об авторах
З. А. ФёдороваРоссия
Е. А. Левченко
Россия
В. Н. Рогожников
Россия
Д. И. Потемкин
Россия
А. В. Сивак
Россия
П. В. Снытников
Россия
Список литературы
1. Song C. // Catal. Today. 2006. Т. 115. С. 2–32. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.02.029.
2. Arutyunov V. // Acad. Lett. 2021. https://doi.org/10.20935/AL3692.
3. Арутюнов В.С. // ЭКО. 2022. Т.52. С. 51–66. https://doi.org/10.30680/ECO0131-7652-2022-7-51-66.
4. Arutyunov V.S., Lisichkin G. V.// Russ. Chem. Rev. 2017. V.86. Р. 777–804. https://doi.org/10.1070/RCR4723.
5. Adib R., Renewables 2022 global status report // 2021.
6. Kötter E., Schneider L., Sehnke F., Ohnmeiss K., Schröer R. // J. Energy Storage. 2016. V.5. P. 113–119. https://doi.org/10.1016/j.est.2015.11.012.
7. Pinsky R., Sabharwall P., Hartvigsen J., O’Brien J.// Prog. Nucl. Energy. 2020. V.123. P. 103317. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2020.103317.
8. Zhang B., Zhang S.-X., Yao R., Wu Y.-H., Qiu J.-S. // J. Electron. Sci. Technol. 2021. V.19. P. 100080. https://doi.org/10.1016/j.jnlest.2021.100080.
9. Макарян И.А., Седов И.В., Никитин А.В., Арутюнов В.С. // Переработка Нефти и Газа. 2020. Т.1. С. 50–68.
10. Chen L., Qi Z., Zhang S., Su J., Somorjai G.A. // Catalysts. 2020. V. 858. https://doi.org/10.3390/catal10080858.
11. Lamb J.J., Hillestad M., Rytter E., Bock R., Nordgård A.S.R., Lien K.M., Burheim O.S., Pollet B.G. // Hydrog. Biomass Bioenergy. 2020. P. 21–53. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102629-8.00003-7.
12. Ni C., Yuan Z., Wang S., Li D., Zhang C., Li J., Wang S.// Int. J. Hydrogen Energy. 2015. P. 15491–15502. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.09.067.
13. Shoynkhorova T.B., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Shilov V.A., Potemkin D.I., Simonov P.A., Belyaev V.D., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V.44. P. 9941–9948. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.148.
14. Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V.47. P. 11316–11325. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.08.226.
15. Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Shilov V.A., Simonov P.A., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V.45. P. 26197–26205. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.076.
16. Алдошин С.М., Арутюнов В.С., Савченко В.И., Седов И.В., Никитин А.В., Фокин И.Г. // Химическая Физика. 2021. Т.40. С. 46–54. https://doi.org/10.31857/S0207401X21050034.
17. Арутюнов В.С., Никитин А.В., Стрекова Л.Н.,. Савченко В.И,. Седов И.В, Озерский А.В., Зимин Я.С. // Журнал Технической Физики. 2021. Т.91. С. 713-718. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.05.50681.265-20.
18. Zyryanova M.M., Snytnikov P.V., Amosov Y.I., Kuzmin V.A., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. // Chem. Eng. J. 2011. V.176–177. P.106–113. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.03.085.
19. Polman E.A., Der Kinderen J.M., Thuis F.M.A. // Catal. Today. 1999. V.47. P. 347–351. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00316-2.
20. Zanfir M., Gavriilidis A. // Chem. Eng. Sci. 2003. V.58. P. 3947–3960. https://doi.org/10.1016/S0009-2509(03)00279-3.
21. Kirillov V.A., Fadeev S.I., Kuzin N.A., Shigarov A.B. // Chem. Eng. J. 2007. V.134. P. 131–137. https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.03.050.
22. Ismagilov Z.R., Pushkarev V.P., Podyacheva O.Y., Koryabkina N.A., Veringa H. // Chem. Eng. J. 2001. V.82. P. 355–360. https://doi.org/10.1016/S1385-8947(00)00349-1.
23. Seo Y.-S., Seo D.-J., Seo Y.-T., Yoon W.-L. // J. Power Sources. 2006. V.161. P. 1208–1216. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.05.039.
24. Ghang T.G., Lee S.M., Ahn K.Y., Kim Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. V.37. P. 3234–3241. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.11.076.
25. Holladay J.D., Wang Y., Jones E. // Chem. Rev. 2004. V.104. P. 4767–4790. https://doi.org/10.1021/cr020721b.
26. Engelbrecht N., Everson R.C., Bessarabov D., Kolb G. // Chem. Eng. Process. - Process Intensif. 2020. V.157. P.108164. https://doi.org/10.1016/j.cep.2020.108164.
27. Ismagilov I., Michurin E., Sukhova O., Tsykoza L., Matus E., Kerzhentsev M., Ismagilov Z., Zagoruiko A., Rebrov E., Decroon M. // Chem. Eng. J. 2008. V.135. P. S57–S65. https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.07.036.
28. Ryi S.-K., Park J.-S., Choi S.-H., Cho S.-H., Kim S.-H. // Chem. Eng. J. 2005. V.113. P. 47–53. https://doi.org/10.1016/j.cej.2005.08.008.
29. Vorontsov V.A., Gribovskiy A.G., Makarshin L.L., Andreev D.V., Ylianitsky V.Y., Parmon V.N. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. P. 325–330. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.10.040.
30. Makarshin L.L., Sadykov V.A., Andreev D.V., Gribovskii A.G., Privezentsev V.V., Parmon V.N. // Fuel Process. Technol. 2015. V.131. P. 21–28. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.10.031.
31. Snytnikov P.V., Potemkin D.I., Rebrov E.V., Sobyanin V.A., Hessel V., Schouten J.C. // Chem. Eng. J. 2010. V.160. P. 923–929. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.12.019.
32. Snytnikov P.V., Popova M.M., Men Y., Rebrov E.V., Kolb G., Hessel V., Schouten J.C., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. A Gen. 2008. V. 350. P. 53–62. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.07.036.
33. Tikhov S.F., Bespalko Y.N., Sadykov V.A., Salanov A.N., Reshetnikov S.I. // Combust. Explos. Shock Waves. 2016. V.52. P. 535–543. https://doi.org/10.1134/S001050821605004X.
34. Kirillov V.A., Fedorova Z.A., Danilova M.M., Zaikovskii V.I., Kuzin N.A., Kuzmin V.A., Krieger T.A., Mescheryakov V.D. // Appl. Catal. A Gen. 2011. V.401. P. 170–175. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.05.018.
35. Kirillov V.A., Shigarov A.B., Kuzin N.A., Kireenkov V. V., Braiko A.S., Burtsev N. V. // Katal. v Promyshlennosti. 2019. V.19. P. 351–363. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-351-363.
36. Tikhov S.F., Sadykov V.A., Valeev K.R., Salanov A.N., Cherepanova S. V., Bespalko Y.N.,. Ramanenkau V.E, Piatsiushyk Y.Y., Dimov S. V. // Catal. Today. 2015. V.246. P. 232–238. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.12.009.
37. Samoilov A. V., Kirillov V.A., Shigarov A.B., Braiko A.S., Potemkin D.I., Shoinkhorova T.B., Snytnikov P. V., Uskov S.I., Pechenkin A.A., Belyaev V.D., Sobyanin V.A. //Katal. v Promyshlennosti. 2018. V.18. P. 41–47. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-3-41-47.
38. Hernández-Garrido J.C., Gaona D., Gómez D.M., Gatica J.M., Vidal H., Sanz O., Rebled J.M., Peiró F., Calvino J.J. // Catal. Today. 2015. V.253. P. 190–198. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.01.035.
39. Reichelt E., Heddrich M.P., Jahn M., Michaelis A. // Appl. Catal. A Gen. 2014. V.476. P. 78–90. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.02.021.
40. Escalante Y., Galetti A.E., Gómez M.F., Furlong O.J., Nazzarro M.S., Barroso M.N., Abello M.C. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V.45. P. 20956–20969. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.05.188.
41. Khalighi R., Bahadoran F., Panjeshahi M.H., Zamaniyan A., Tahouni N. // Microporous Mesoporous Mater. 2020. V.305. P.110371. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110371.
42. Porsin A. V., Kulikov A. V., Rogozhnikov V.N., Serkova A.N., Salanov A.N., Shefer K.I. // Catal. Today. 2016. V.273. P. 213–220. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2016.03.033.
43. Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Pakharukova V.P., Belyaev V.D., Nedolivko V.V., Glotov A.P., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V.46. P. 35853–35865. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.164.
44. Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Salanov A.N., Kulikov A.V., Ruban N.V., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Kharton V.V. // Mater. Lett. 2019. V.236. P. 316–319. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.10.133.
45. Ruban N.V., Rogozhnikov V.N., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N., Emelyanov V.A., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A., Potemkin D.I. // Materials (Basel). 2022. V.15. P. 7336. https://doi.org/10.3390/ma15207336.
46. Ruban N.V., Rogozhnikov V.N., Stonkus O.A., Emelyanov V.A., Pakharukova V.P., Svintsitskiy D.A., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A., Potemkin D.I. // Fuel. 2023. V.352. P. 128973. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128973.
47. Badmaev S.D., Akhmetov N.O., Belyaev V.D., Kulikov A.V., Pechenkin A.A., Potemkin D.I., Konishcheva M.V., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V.45. P. 26188–26196. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.101.
48. 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, Kinet. Catal. 64 (2023) 96–104. https://doi.org/10.1134/S002315842301007X.
49. Zazhigalov S.V., Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V. // Catal. Today. 2021. V.378. P. 240–248. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2020.11.015.
50. Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Potemkin D.I., Simonov P.A., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Catal. Today. 2021. V.379. P. 42–49. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2020.06.080.
51. Ruban N.V., Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Shefer K.I., Snytnikov P.V., Sobyanin V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V.46. P. 35840–35852. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.01.183.
52. Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Glotov A.P., Boev S.V., Snytnikov P.V. // Mater. Lett. 2021. V.283. P.128855. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128855.
53. Konishcheva M. V., Svintsitskiy D.A., Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Chemistry Select. 2020. V.5. P. 1228–1234. https://doi.org/10.1002/slct.201904630.
54. Konishcheva M.V., Snytnikov P.V., Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A. // Catal. Commun. 2019. V.118. P. 25–29. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2018.09.011.
55. Gorlova A.M., Panafidin M.A., Shilov V.A., Pakharukova V.P., Snytnikov P.V., Potemkin D.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V.48. P.12015–12023. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.06.028.
56. Rogozhnikov V.N., Salanov A.N., Potemkin D.I., Pakharukova V.P., Stonkus O.A., Glotov A.P., Boev S.S., Zasypalov G.O., Melnikov D.P., Snytnikov P.V. // Mater. Lett. 2022. V.310. P. 131481. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131481.
57. Shoynkhorova T.B., Simonov P.A., Potemkin D.I., Snytnikov P.V., Belyaev V.D., Ishchenko A.V., Svintsitskiy D.A., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. B Environ. 2018. V.237. P. 237–244. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.06.003.
Рецензия
Для цитирования:
Фёдорова З.А., Левченко Е.А., Рогожников В.Н., Потемкин Д.И., Сивак А.В., Снытников П.В. Структурированные катализаторы конверсии газообразных углеводородов – от лабораторных исследований до промышленного применения. Катализ в промышленности. 2025;25(4):41-48. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-4-41-48
For citation:
Fedorova Z.A., Levchenko E.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Sivak A.V., Snytnikov P.V. Structured catalysts for the conversion of gaseous hydrocarbons - from laboratory studies to industrial applications. Kataliz v promyshlennosti. 2025;25(4):41-48. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-4-41-48