КАТАЛИЗАТОРЫ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОНВЕРСИИ ОРТО-ВОДОРОДА

Л.А. Исупова, А.В. Жужгов 

Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН,     

Россия,  г. Новосибирск, пр. Лаврентьева, 5,  630090 

E-mail: 

isupova@catalysis.ru

 

Водородная  энергетика  и  ее  главный  компонент  –  молекулярный  водород  –  относятся  к  числу 

потенциально  возможного  применения  водорода.

Основной  потребитель  водорода  –  крупнотоннажная 

жиров и, в последнее время, синтетических топлив. На крупных производствах водород получают вблизи 

предприятий-потребителей,  что  упрощает  его  транспортировку.  Сложнее  обстоит  дело  с 

децентрализованными  потребителями  водорода,  особенно  используемого  для  мобильных  и  автономных 

энергогенерирующих  устройств или  транспортных средств, требующих  компактных  хранилищ  водорода. 

Обсуждению  данного  вопроса  посвящено  большое  число  публикаций  [1-3],  из  которых  следует,  что  для 

хранения  и  транспортировки  наиболее  предпочтителен  жидкий  пара-водород.  Процесс  превращения 

водорода обычного состава (75%  o-H

2

 и 25%  p-H

)

специальных катализаторов. В 1966-1972 годах активное участие в решении проблемы низкотемпературной 

каталитической  конверсии  o-H

2

  в  p-H

принимал  Институт  катализа  СО  АН  СССР,  в  котором  была 

разработана серия гетерогенных катализаторов (ИК-5-1, ИК-5-2, ИК-5-3 и ИК-5-4) на основе 3d металлов.  

Наиболее  активными  в  реакции  орто-пара  превращения  водорода  оказались  массивный 

железогидроксидный  (ИК-5-1)  и  нанесенный  алюмоникелевый  (ИК-5-4)  катализаторы.  Преимущество 

первого  заключается  в  более  низкой  (110-150ºС)  температуре  его  активации  в  реакторе  конверсии  по 

сравнению с алюмоникелевым, активация которого (путем восстановления в токе водорода) протекала  при 

250-300ºС. Однако катализатор ИК-5-4  в 1,5-2,0 раза был более активен, чем ИК-5-1. Процесс конверсии  o-

H

2

 в p-H

был реализован в промышленном масштабе на ГЧЭХК в Узбекской ССР. После распада СССР  

встала задача восстановления технологических компетенций этого процесса в России, в том числе и в связи 

с новыми технологическими трендами  водородной энергетики [1-3]. 

В 2015-2017 гг. в ИК СО РАН были выполнены исследования по разработке экологически более 

привлекательной  технологии  приготовления  железооксидного  катализатора  ИК-5-1М.  Разработанный 

катализатор, получаемый по технологии смешения, по активности  соответствует разработанному ранее  

катализатору ИК-5-1, получаемому осаждением, при прочности на раздавливание по образующей не менее 

30  кг/см

2

  [3-4].  Партия  катализатора  в  количестве  1  т  была  о  наработана  в  НТО  ПК  ИК  СО  РАН  и 

носителей,  в  том  числе  получаемых  по  технологи  термоактивации  (без  осаждения),  для  приготовления 

катализатора    ИК-5-4,  поскольку  используемый  ранее  носитель  марки  А-1  в  настоящее  время 

промышленностью не выпускается [5].  Показано, что, не смотря на различие в свойствах использованных 

носителей,  получаемых  по  сульфатной  технологии  (г.  Ангарск)  или  технологии  термоактивации  (без 

осаждения, ИК СО РАН), приготовленные образцы катализатора ИК-5-4М характеризуются  активностью, 

сопоставимой с активностью разработанного ранее с использованием носителя марки А-1 катализатора 

ИК-5-4.