Сборник тезисов докладов

Водород. Технологии. Будущее 

23–24 декабря 2020 г.  

 

 

62 

 

СИНТЕЗ ВОДОРОДА ПУТЕМ РАЗЛОЖЕНИЯ H

2

S В МЕМБРАННОМ КАТАЛИТИЧЕСКОМ 

РЕАКТОРЕ  

С.Р. Хайрулин

1

, М.А. Керженцев

1

, А.В. Сальников

1

, З.Р. Исмагилов

1,2

 

1

ФИЦ Институт катализа СО РАН, Россия, г. Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева, 5 630090 

2

Институт углехимии и химического материаловедения ФИЦ УУХ СО РАН,  

Россия, г. Кемерово, пр. Советский, 18, 650000

 

E-mail:

 sergk@catalysis.ru

 

В промышленности сероводород (H

2

S) образуется как побочный продукт различных химических 

процессов: разделение нефти и нефтехимические процессы, гидрообессеривание углеводородов, очистка 

природных  и  нефтяных  попутных  газов  [1].  Как  правило,  сероводород  утилизируется  в  виде  серы  с 

применением  многостадийного  процесса  Клауса,  или  разработанного  в  Институте  катализа  СО  РАН 

процесса  прямого  окисления  [2].  Альтернативным  способом  получения  утилизации  сероводорода, 

является процесс разложения H

2

S: H

2

S → Н

2

 + 0,5S

2

   H + 79,9 кДж/моль. 

Прямое  разложение  сероводорода  приводит  к  образованию  двух  полезных  продуктов  – 

элементарной  серы  и  водорода.  Полученный  водород  может  быть  отнесен  к  категории  «зеленого» 

водорода. Эндотермический характер реакции определяет высокий температурный порог для ощутимого 

(на уровне 10-15 %) выхода Н

2

.Так, равновесная конверсия сероводорода составляет при 600°С ~ 1%, а 

при 900°С ~ 13%. Поскольку сдвиг равновесия вправо требует очень высоких температур, для увеличения 

эффективности технологии в целом необходимы решения, связанные с выводом продуктов (водород и/или 

пары серы) из реакционной зоны, что позволит повысить выход водорода при умеренных температурах. 

Использование мембранного реактора является эффективным способом решения этой проблемы за счет 

селективной проницаемости водорода через мембрану [3, 4]. 

В Институте катализа СО РАН разработаны и исследованы каталитические мембранные реакторы 

(КМР)  для  реализации  процесса  разложение  сероводорода.  Схематически  концепция  КМР  и 

сопоставительные результаты исследований разложения H

2

S приведены на рис. 1 и 2.  

 

 

Рис. 1. Каталитический мембранный реактор 

Рис. 2. Разложение сероводорода\ 

Исследование каталитической активности КМР 

Степень превращения H

2

S с образованием водорода достигает 87% на мембранном катализаторе 

оптимального состава и способа приготовления. Использование каталитического мембранного реактора 

является  альтернативным  перспективным  способом  получения  «зеленого»  водорода  из  сероводорода  с 

учетом огромных потенциальных запасов (до 3 млрд. тонн) сероводорода Черного моря. 

Работа  выполнена  в  рамках  государственного  задания  ИК  СО  РАН  (проект  АААА-А17-

117041710086-6). 

жүктеу/скачать 6,55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: