Pyrolysis of Methane over Resistible Supported Catalysts MeOх /Carborundum, where MeOх are MgO, CaO, MgO/Al2O3, MgO/ZrO2, CaO/Al2O3, CaO/ZrO2
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-3-178-183
Abstract
Thermostable oxide catalysts (Al2O3, ZrO2, MgO and CaO) supported on a resistible material (carborundum) were studied in oxygen-free pyrolysis of methane. Addition of MgO, ZrO2 and Al2O3 to pure carborundum resulted in a considerable increase in the methane conversion and in the selectivity to acetylene. In contrast, addition of CaO led, in general, to a decrease in the activity of the supported catalysts. The maximal selectivity to acetylene (23.6 %) was observed with the catalyst MgO/SiC at the conversion of methane equal to 68 % at 1290 °C. Studies of the sample of MgO/SiC showed that the catalyst retained its catalytic properties for methane pyrolysis (pyrolysis of 15 % of CH4 in nitrogen; methane conversion ca. 69 %, selectivity to acetylene ca. 22 %) during more than 4 hours at 1300 °C and was not destroyed due to the absence of carbon corrosion of the resistible support (carborundum) in contrast to the metal catalysts.
About the Authors
S. S. SigaevaRussian Federation
V. L. Temerev
Russian Federation
N. V. Kuznetsova
Russian Federation
P. G. Tsyrulnikov
Russian Federation
References
1. Книжников А.Ю., Пусенкова Н.Н. Проблемы и перспективы использования нефтяного попутного газа в России / М.: WWF России и ИМЭМО РАН, 2009. 25 с.
2. Синев М.Ю. Дис. … д-ра хим. наук / М.: Институт химической физики РАН, 2011.
3. Holmen A., Olsvik O., Rokstad O.A. // Fuel Processing Technology. 1995. V. 42. P. 249—267.
4. Holmen A. // Catalysis Today. 2009. V. 142. P. 2—8.
5. Holmen A., Rokstadand O.A., Solbakken A. // Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development. 1976. V. 15. P. 439—444.
6. Харламов В.В., Алипов Н.Е., Коновалов Н.И. Окислительный пиролиз метана до ацетилена. М., 2003. 386 с.
7. Sean C. Gattis, Edward R. Peterson, Marvin M. Johnson // SYNFUELS International Inc. / www.Sunfuel.com.
8. Арутюнов В.С., Магомедов Р.Н. // Успехи химии. 2012. Т. 81. № 9. С. 790—822.
9. Словецкий Д.И. Плазмохимическая переработка углеводородов: современное состояние и перспективы / Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН. М., 2011.
10. Fincke J.R., Anderson R.P., Hyde T. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2002. V. 22. № 1. P. 107—138.
11. Fincke J.R., Anderson R.P., Hyde T., Wright R., Bewley R., Haggard D.C., Swank W.D. // Idaho National Engineering and Environmental Laboratory Idaho Falls, Idaho. 2000.
12. Sun Qi., Tang Yo., Gavalas G.R. // Energy & Fuels. 2000. № 14. С. 490—494.
13. Shamil K. Shaikhutdinov, L.B. Avdeeva, O.V. Goncharova, D.I. Kochubey, B.N. Novgorodov, L.M. Plyasova // Applied Catalysis A: General. 1995. V. 126. № 1. P. 125—139.
14. Секине И., Фуджимото К. // Кинетика и катализ. 1999. № 3. С. 327—333.
15. Quiceno R., Perez-Ramirez Ja., Warnatz Ju., Deutschmann O. // Applied Catalysis A: General. 2006. № 303. P. 166—176.
16. Порсин А.В., Куликов А.В., Амосов Ю.И., Рогожников В.Н., Носков А.С. // Fuel Processing Technology. 2014. V. 42. P. 249—267.
17. Сигаева С.С., Лихолобов В.А., Цырульников П.Г. // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54. № 2. С. 208.
18. Сигаева С.С., Слептерев А.А., Темерев В.Л., Цырульников П.Г. // Химия в интересах устойчивого развития. 2013. № 1. С. 91—98.
19. Сигаева С.С., Цырульников П.Г., Темерев В.Л., Борисов В.А. // //Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 2. С. 6—9.
20. Борисов В.А., Сигаева С.С., Цырульников П.Г., Тренихин М.В., Леонтьева Н.Н., Слептерев А.А., Кан В.Е., Бирюков М.Ю. // Кинетика и катализ. 2014. Т. 55. № 3. С. 334.
21. Сигаева С.С., Темерев В.Л., Кузнецова Н.В., Цырульников П.Г. // Катализ в промышленности. 2017. Т. 17. № 2. С. 94—101.
Review
For citations:
Sigaeva S.S., Temerev V.L., Kuznetsova N.V., Tsyrulnikov P.G. Pyrolysis of Methane over Resistible Supported Catalysts MeOх /Carborundum, where MeOх are MgO, CaO, MgO/Al2O3, MgO/ZrO2, CaO/Al2O3, CaO/ZrO2. Kataliz v promyshlennosti. 2017;17(3):178-183. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-3-178-183
Email this article 