Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск

КОНВЕРСИЯ МЕТАНА НА КАТАЛИЗАТОРАХ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА

Полный текст:

Аннотация

Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) с использованием порошков NiO, ZrO2, MgO, Al, Ni и др. приготовлены блочные металлокерамические катализаторы для селективного окисления метана. Проведены каталитические испытания блочных образцов в проточном реакторе на смеси метан (29,6 об.%) – воздух при 800 °С. Показано, что по выходу синтез-газа (суммарная концентрация СО + Н2) СВС-катализаторы достигают уровня платиновых и платино-родиевых, а в случае состава Ni52,9ZrO29,5 превосходят их. С использованием последнего в качестве катализатора разработан опытный автотермический генератор синтез-газа производительностью 30 м3/ч. Процесс получения синтез-газа путем углекислотной конверсии метана осуществлен на порошковых СВС-катализаторах Ni3Al, модифицированных Pt. Поведены испытания образцов в проточном реакторе с фиксированным слоем катализатора объемом 1 см3, размером зерен 600–1000 мкм, при температурах 600–900 оС, объемной скорости потока (СН4 : СО2 : Не = 20 : 20 : 60 об.%) 100 см3/мин. Показана высокая активность и стабильность разработанных катализаторов конверсии природного газа в синтез-газ в условиях высокотемпературной окислительно-восстановительной среды. Выполненная работа является первой стадией на пути получения диметилового эфира, который может стать реальным конкурентом дизельному топливу.

Об авторах

Ю. М. Максимов
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН
Россия

д-р техн. наук, проф., руководитель отдела структурной макрокинетики Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (ТНЦ СО РАН). Тел.: (3822) 49-27-02. Факс: (3822) 49-28-38



А. И. Кирдяшкин
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН
Россия

канд. физ.-мат. наук, зав. лабораторией того учреждения. Тел.: (3822) 49-24-97. Факс: (3822) 49-28-38.



Л. А. Аркатова
Томский государственный университет
Россия

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник KTH Royal Institute of Technology, Department of Chemical Technology, Stockholm, Sweden, Senior Researcher; отдела «Новые материалы для электротехнической и химической промышленности» Томского государственного университета. Тел.: (3822) 42-07-80



Список литературы

1. Григорян Э.И., Мержанов А.Г. Катализаторы XXI века // Наука — производству. 1998. № 3(5). С. 30—41.

2. Maksimov Yu.M., Kirdyashkin A.I., Baev V.K., Gushin A.N. // Advances in Science and Technology. 2010.

3. Vol. 63. P. 297.

4. Пат. 2349380 РФ. Катализатор и способ получения синтез-газа углекислотной конверсией метана /

5. Ю.С. Найбороденко, Н.Г. Касацкий, В.Д. Китлер, Л.А. Аркатова и др. 2009.

6. Аркатова Л.А. // Журнал физической химии. 2010. Т. 84. № 4. С. 647.

7. Арутюнов В.С., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. М.: Наука, 1998.

8. Ferreira-Aparicio P., Marquez-Alvarez C., Rodriguez-Ramos I., Schuurman Y., Guerrero-Ruiz A., Mirodatos C. // J. Catal 184 (1) (1999) 202.

9. Zhang J., Wang H., Dalai A.K. // J. Catal. 249 (2007) 300.

10. Semelsberger T.A., Borup R.L., Greene H.L. // J. Power Sources. 156 (2006). 497.

11. Bradford M., Vannice M. // Catal. Rev. Sci. Eng. 41 (1999) 1.

12. Wang J.C.B., Hsiao S.Z., Huang T.J. // Appl. Catal. A 246 (2) (2003) 197.

13. Sazonova N.N., Sadykov V.A., Bobin A.S., Pokrovskaya S.A., Gubanova E. // React. Kinet. Catal. Lett. 98 (1)

14. (2009) 35.

15. Rostrub-Nielsen J.R., Bak-Hansen J.H. // J. Catal. 144 (1993) 38.

16. Wang H.Y., Ruckenstein E. // Appl. Catal. A 204 (2000) 143.

17. Пористая конструкционная керамика / Под ред. Красулина. М.: Металлургия, 1980.

18. Пат. 255221 СССР. Способ получения тугоплавких неорганических соединений / А.Г. Мержанов,

19. В.М. Шкиро, И.П. Боровинская. 1967.

20. Кирдяшкин A.И., Юсупов Р.А., Максимов Ю.М., Китлер В.Д. // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38.

21. № 5. С. 85.

22. Arkatova L.A. // Catalysis Today. 2010. Vol. 157. P. 170.

23. Brown I.G. // Review of Scientific Instruments. 1994. Vol. 65. P. 3061.


Для цитирования:


Максимов Ю.М., Кирдяшкин А.И., Аркатова Л.А. КОНВЕРСИЯ МЕТАНА НА КАТАЛИЗАТОРАХ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА. Катализ в промышленности. 2013;(2):45-51.

For citation:


Maksimov Yu.M., Kirdyashkin A.I., Arkatova L.A. Conversion of methane on catalysts, obtained by self-propagating high-temperature synthesis. Kataliz v promyshlennosti. 2013;(2):45-51. (In Russ.)

Просмотров: 695


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


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