Сборник тезисов докладов
ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ КИСЛОРОДНОЙ И УГЛЕКИСЛОТНОЙ
жүктеу/скачать 6,55 Mb. Pdf көрінісі
|
proceedings 2020
| ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ КИСЛОРОДНОЙ И УГЛЕКИСЛОТНОЙ
КОНВЕРСИЕЙ МЕТАНА. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ НОСИТЕЛЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ NI И NI-CO КАТАЛИЗАТОРОВ Е.А. Исаева 1 , И.Е. Мухин 1 , А.С. Локтев 1,2,3 , А.Г. Дедов 1,2,3 1 Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 65/1, 119991 2 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской Академии Наук, Россия г. Москва, Ленинский проспект, 31, 119991 3 Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской Академии Наук Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 27, 119991 E-mail: isaeva.e.a.89@gmail.com, genchem@gubkin.ru
Синтез-газ (СГ, смесь водорода и монооксида углерода) – ценный полупродукт получения водорода, а также ряда продуктов нефтехимии из метансодержащего сырья. Кислородная конверсия метана (ККМ) являются экзотермическими менее энергозатратным процессом, в отличие от действующего процесса получения СГ, основанного на реакции паровой конверсии метана. Углекислотная конверсия метана (УКМ) привлекает возрастающее внимание исследователей, поскольку позволяет утилизировать основные парниковые газы – диоксид углерода и метан, а также может базироваться на переработке возобновляемого сырья – биогаза. Недостатком известных никелевых катализаторов ККМ и УКМ является их дезактивация, вызванная зауглероживанием или образованием неактивных соединений никеля с носителем. Создание стабильных катализаторов ККМ и УКМ является актуальной задачей. Нами разработаны активные и селективные катализаторы получения синтез-газа кислородной и углекислотной конверсией метана, содержащие Ni, Co, и Ni+Co, нанесенные на синтезированный гидротермально-микроволновым методом цеолит MFI или же являющиеся продуктами термолиза имеющих гидроталькитоподобную структуру гидроксосолей [AlMg2NixCoy(OH)6,08][(NO3)nH2O], где x=0; 0,02; 0,04; y= 0; 0,02; 0,04. Суммарное содержание металлов в катализаторах (2% масс.) существенно ниже, чем у описанных в литературе катализаторов ККМ и УКМ, не содержащих металлов платиновой группы. Все разработанные нами катализаторы позволяют достигать близкого к 100% выхода синтез-газа в процессах ККМ и УКМ. Показано, что совместное присутствие Ni и Co в катализаторах обеспечивает получение контактов, устойчивых к зауглероживанию. Ni+Co, нанесенные на цеолит MFI, показали себя как стабильные катализаторы УКМ. Однако эти катализаторы после катализа ККМ и последующего охлаждения в метан- кислородной смеси необратимо теряли активность в ККМ. Этого недостатка лишены катализаторы на основе продукта термолиза содержащей Ni или Ni+Co алюмомагниевой гидроксосоли гидроталькитоподобной структуры. Катализаторы стабильны как в ККМ, так и в УКМ на протяжении не менее 60 ч работы в периодическом режиме, с промежуточным охлаждением и последующим разогревом до рабочей температуры. Ni катализатор даже в отсутствие кобальта не подвержен заметному зауглероживанию. Стабильность катализаторов обусловлена как природой носителя, так и формированием частиц металлов размером 15-20 нм. Полученные результаты могут быть использованы для создания новых технологических процессов получения водородсодержащих газов кислородной и углекислотной конверсии метана в синтез-газ.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИНХС РАН и ИОНХ РАН, при поддержке Российского научного фонда (грант 14-13-01007П)
|