Сборник тезисов докладов
ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И НАНОВОЛОКНИСТОГО УГЛЕРОДА МЕТОДОМ
жүктеу/скачать 6,55 Mb. Pdf көрінісі
|
proceedings 2020
| ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И НАНОВОЛОКНИСТОГО УГЛЕРОДА МЕТОДОМ
КАТАЛИТИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ МЕТАНА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ДАВЛЕНИЯХ М.В. Попов 1, 2 , В.В. Баев 2 , А.П.Ольбрых 2
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского, Россия, г.Москва, Ленинский проспект, 47, 119991 2 Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Россия, г. Москва, Миусская площадь, д. 9, 125047 E-mail:
popovmaxvik@gmail.com
Водород является самым распространенным химическим элементом на Земле и в космосе, его использование в мировой экономике все еще мало по сравнению с углеводородами. Энергетическое направление использования чистого водорода в мире незначительно и не носит массового характера. В июне 2018 года Япония приняла пятый Стратегический энергетический план, предполагающий построение «водородного» общества. По состоянию на декабрь 2020 года водородные стратегии приняты в таких странах, как Германия, Австралия, Южная Корея, Великобритания, Нидерланды, США и Россия [1]. Проблемы, связанные с интенсивным выбросом CO 2 в результате традиционной конверсии метана, стимулировали поиск эффективных методов производства чистого водорода из метана. Поэтому одним из перспективных способов получения водорода является процесс каталитического разложения легких углеводородов, преимуществом которого является образования чистого водорода без примесей оксидов азота, одностадийность процесса и образования ценного продукта – нановолокнистого углерода [2]. Согласно литературным данным, порядок скоростей разложения метана на металлических катализаторах следующий: Ni, Co, Ru, Rh > Pt, Re, Ir > Pd, Cu, W, Fe, Mo [3], что обусловило выбор для использования в экспериментах никельсодержащих катализаторов. Экспериментальные исследования процесса каталитического разложения метана проводили на никельсодержащем катализаторе 82Ni-8Cu/Al 2 O 3 при давлении от 1 до 10 атм и температуре 675°С в проточном металлическом реакторе на установке BTRS - Jn (“Autoclave Engineers”, США). Катализатор массой 0,026 г помещался на специальную подложку внутри реактора. Удельный расход газа в каждом эксперименте составлял 90 л/ч⋅г кат
. Катализатор был приготовлен разными способами: методом «горения растворов» и методом «соосаждения». Из двух представленных катализаторов лучшие характеристики показал катализатор, приготовленный методом «соосаждения». Такой катализатор показывает высокую стабильную активность на протяжении 42 часов при давлении 10 атм, тогда как катализатор, приготовленный методом «горения растворов», дезактивировался в 3 раза быстрее. Установлена закономерность увеличения удельного выхода водорода при повышении давления в реакторе за время до полной дезактивации катализатора. Максимальный выход водорода (56 моль/г кат
) достигается при давлении 10 атм на катализаторе, приготовленный по методу «соосаждения», тогда как на втором катализаторе при том же давлении выход водорода составил в 4,5 раза меньше. Полученные результаты показывают, что существенное влияние на каталитические характеристики оказывает метод приготовления катализатора. Можно предположить, что введение сухого горючего, вызывает увеличение скорости выделения тепла в процессе температурной обработки катализатора - прокалки и, как следствие, приводит к уменьшению размеров кристаллов. В кристаллах меньшего размера активные центры быстрее инкапсулируются углеродом, вследствие чего, катализатор, приготовленный данным методом, дезактивируется гораздо быстрее.
Авторы выражают благодарность инженеру НГТУ Курмашову П.Б. за приготовление катализатора методом «горения раствора». жүктеу/скачать 6,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|