Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Низкотемпературная паровая конверсия природного газа в метано-водородные смеси

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-3-184-189

Полный текст:

Аннотация

Проведен термодинамический анализ закономерностей протекания паровой конверсии природного газа при температуре 300–600 °С, давлении 0,1–4 МПа и мольном отношении Н2О : С, равном 0,8–1,2. В этих условиях продуктом реакции являются метано-водородные смеси с концентрацией водорода 10–30 об.%. Повышение температуры, мольного отношения Н2О : С и снижение давления способствуют увеличению концентрации водорода в продуктах реакции. Определены термодинамические границы проведения процесса в отсутствие зауглероживания катализатора. Проведены эксперименты по получению метано-водородных смесей из метана с выходной концентрацией водорода 15–35 об.% на промышленном Ni-CrOx-Al2O3 катализаторе при температуре 325–425 °С, мольном отношении Н2О : С равном 0,8–1,0 и атмосферном давлении. Показано, что в данных условиях процесс протекает без образования углерода на катализаторе.

Об авторах

Д. И. Потемкин
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ); Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия


С. И. Усков
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


А. М. Горлова
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


В. А. Кириллов
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


А. Б. Шигаров
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


А. С. Брайко
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


В. Н. Рогожников
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


П. В. Снытников
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


А. А. Печенкин
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва
Россия


В. Д. Беляев
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


А. А. Пименов
Самарский государственный технический университет (СамГТУ)
Россия


В. А. Собянин
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Bauer C.G., Forest T.W. // Int. J. Hydrogen Energy. 2001. V. 26. № 1. P. 55—70. doi: 10.1016/S0360-3199(00)00067-7.

2. Swain M.R., Yuzuf M.J., Dülger Z., Swain M.N. // SAE Tech. Pap. 1993. № 412. P. 932775. doi: 10.4271/932775.

3. Cattelan A., Wallace J. // SAE Tech. Pap. 1995. № 412. P. 952497. doi: 10.4271/952497.

4. Cinti G., Bidini G., Hemmes K. // Appl. Energy. 2019. V. 238. P. 69—77. doi: 10.1016/J.APENERGY.2019.01.039.

5. Kwak B.S., Lee J.S., Lee J.S., Choi B.-H., Ji M.J., Kang M. // Appl. Energy. 2011. V. 88. № 12. P. 4366—4375. doi: 10.1016/J.APENERGY.2011.05.017.

6. Li X., Zhu G., Qi S., Huang J., Yang B. // Appl. Energy. 2014. V. 130. P. 846—852. doi: 10.1016/J.APENERGY.2014.01.056.

7. Cavinato C., Bolzonella D., Fatone F., Cecchi F., Pavan P. // Bioresour. Technol. 2011. V. 102. № 18. P. 8605—8611. doi: 10.1016/J.BIORTECH.2011.03084.

8. Liu Z., Zhang C., Lu Y., Wu X., Wang L., Wang L., Han B., Xing X.-H. // Bioresour. Technol. 2013. V. 135. P. 292—303. doi: 10.1016/J.BIORTECH.2012.10.027.

9. Elreedy A., Tawfik A., Kubota K., Shimada Y., Harada H. // Int. Biodeterior. Biodegradation. 2015. V. 105. P. 252—261. doi: 10.1016/J.IBIOD.2015.09.015.

10. Sun C., Xia A., Liao Q., Fu Q., Huang Y., Zhu X. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2019. V. 112. P. 395—410. doi: 10.1016/J.RSER.2019.05.061.

11. Lunprom S., Phanduang O., Salakkam A., Liao Q., Imai T., Reungsang A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V.44. № 6. P. 3339—3346. doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.09.064.

12. Elreedy A., Fujii M., Tawfik A. // Bioresour. Technol. 2017. V. 223. P. 10—19. doi: 10.1016/j.biortech.2016.10.026.

13. Liu Z., Li Q., Zhang C., Wang L., Han B., Li B., Zhang Y., Chen H., Xing X.-H. // Biochem. Eng. J. 2014. V. 90. P. 234—238. doi: 10.1016/j.bej.2014.06.013.

14. https://www.bbc.com/news/science-environment-50873047

15. Аксютин О.Е., Ишков А.Г., Романов К.В., Тетеревлев Р.В., Пыстина Е.А. // Вести газовой науки. 2017. Т. 5. № 33. С. 12—20.

16. Rostrup-Nielsen J., Christiansen L.J. Concepts in Syngas Manufacture. Catalytic Science Series — book 10. Imperial College Press, 2011. 379 p.

17. Берлин М.А., Гореченков В.Г., Капралов В.П. Квалифицированная первичная переработка нефтяных и природных углеводородных газов. Краснодар: Советская Кубань, 2012. 520 с.

18. Snytnikov P.V., Potemkin D.I., Uskov S.I., Kurochkin A.V., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. // Catal. Ind. 2018. V. 10. № 3. P. 202—216. doi:10.1134/S207005041803011X.

19. Zyryanova M.M., Snytnikov P.V., Amosov Yu.I., Belyaev V.D., Kireenkov V.V., Kuzin N.A., Vernikovskaya M.V., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. // Fuel. 2013. V. 108. P. 282—291. doi: 10.1016/j.fuel.2013.02.047.

20. Uskov S.I., Enikeeva L.V., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Snytnikov P.V., Gubaidullin I.M., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. // Catal. Ind. 2017. V. 9. № 2. P. 104—109. doi: 10.1134/S2070050417020118.

21. Uskov S.I., Potemkin D.I., Shigarov A.B., Snytnikov P.V., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. // Chem. Eng. J. 2019. V. 368. P. 533—540. doi: 10.1016/j.cej.2019.02.189.

22. Голосман Е.З., Ефремов В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. Т. 5. С. 36—55.

23. Uskov S.I., Potemkin D.I., Snytnikov P.V., Belyaev V.D., Bulavchenko O.A., Simonov P.A., Sobyanin V.A. // Mater. Lett. 2018. V. 221. P. 18—21. doi: 10.1016/j.matlet.2018.03.010.


Для цитирования:


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;20(3):184-189. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-3-184-189

For citation:


Potemkin D.I., Uskov S.I., Gorlova A.M., Kirillov V.A., Shigarov A.B., Brayko A.S., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Pechenkin A.A., Belyaev V.D., Pimenov A.A., Sobyanin V.A. Low-temperature Steam Reforming of Natural Gas to Methane-Hydrogen Mixtures. Kataliz v promyshlennosti. 2020;20(3):184-189. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-3-184-189

Просмотров: 165


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)