ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ КИСЛОРОДНОЙ И УГЛЕКИСЛОТНОЙ

Е.А. Исаева

 1

, И.Е. Мухин 

, А.С. Локтев

 1,2,3

, А.Г. Дедов

1

Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) 

Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 65/1, 119991 

2

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской Академии Наук, Россия 

3

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской Академии Наук 

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 

Водород. Технологии. Будущее 

23–24 декабря 2020 г.  

 

 

26 

 

жүктеу/скачать 6,55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: