Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Синтетические каталитические материалы и катализаторы природного происхождения на основе силикатных волокнистых матриц в реакции конверсии природного газа (метана)

https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.010

Полный текст:

Аннотация

В работе представле ны сравнительные результаты исследований эффективности двух типов каталитических материалов в реакции паровой конверсии метана. Первыш тип таких материалов относится к разработанным авторами катализаторам широкого назначе ния на сте кловолокнистой тканой основе (к стекловолокнистым тканым катализаторам - СВТК). СВТК-элемент представляет собой изделие, сотканное из силикатных аморфных стекловолокон (содержание кремнеземной составляющей носителя SiO2 55-98% масс.) в форме полотнищ или сеток с различными способами тканья, активированных каталитическими металлическими компонентами (Pt, Pd, Ag, Cr, Ni, Mn, Co и др.), набор и соотношение которык определяется требованиями каждого конкретного каталитического процесса. В экспериментах использованы образцы СВТК сеточного плетения, активированные платиной (содержание Pt 0,10-0,15 масс.%). При температуре 8000С и подаче метана 20 см3/мин его конверсия достигает максимума в 85% с выходом водорода 75 %. Проведенные ресурсные испытания стабильности процесса паровой конверсии метана на разработанных нами стеклотканых катализаторах при температурах 700-8000С в жестких условиях режимов периодического «пуск/остановка» в те -че ние не скольких месяцев подтвердили стабильность конверсии с выходом водорода на уровне 50%. Кроме того, было проведено прямое экспериментальное исследование каталитической активности серпентинита (широко распростране нной породы земной коры) в отношении реакции паровой конверсии метана -реакции образования «синтез-газа». Флюиды, содержащие CH4+H2O, являются одним из наиболее распространенных типов флюидов в земной литосфере. Серпентинит, как по своему составу (MgO-SiO2 - основа, легированная каталитически активными компонентами Fe, Ni, Cr), так и по структуре (тонковолокнистая, тонкопористая матрица), является весьма близким аналогом традиционно используемых в промышленном катализе искусстве нных каталитических материалов. Основные результаты экспериментов: конверсия метана в водород возрастает с температурой и при 825ОС составляет 14 %; конверсия метана в СО и СО2 при той же температуре составляет 3 % по каждому компоненту; неожиданным результатом экспериментов было качественное обнаружение в продуктах превращения CH3OH и C2H5OH. В технологическом процессе паровой конверсии метана на стандартных катализаторах кислородсодержащие углеводороды не образуются. Результаты проведенных экспериментов говорят о необходимости развертывания систематических исследований каталитич ских свойств широкого сп ктра пород з мной коры по отнош нию к разнообразным маршрутам химич ских пр вращ ний компон нтов флюидов и, т м самым, к дальн йш му развитию малоизуч нного направле ния в геохимии - «каталитиче ской геохимии».

Об авторах

Виктор Владимирович Барелко
ФГБУН Институт проблем химической физики РАН
Россия


Олег Германович Сафонов
ФГБУН Институт экспериментальной минералогии РАН
Россия


Наталья Викторовна Быкова
ФГБУН Институт проблем химической физики РАН
Россия


Леонид Алексеевич Быков
ФГБУН Институт проблем химической физики РАН
Россия


Виктор Григорьевич Дорохов
ФГБУН Институт проблем химической физики РАН
Россия


Максим Валерьевич Кузнецов
ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций (Федеральный центр науки и высоких технологий)
Россия


Список литературы

1. Бризицкий О.Ф., Барелко В.В., Терентьев В.Я., Бурцев В.А., Быков Л.А., Кузнецов М.В., Гришкевич A.A., Павлушенко М.А. К вопросу о выборе стратегических направлений в освоении водородного топливного комплекса на транспорте, в автономной энергетике и системах специального назначения // Бюллетень научно-методических материалов Военной Академии Генерального Штаба (ВАГШ). 2013. №69. С. 49-56.

2. Барелко В.В., Хрущ А.П., Черашев А.Ф. Неленгмюровские механизмы в реакциях каталитического горения на платине // Химическая физика. 2000. Т. 19, №5. С. 29-35.

3. Барелко В.В. Унифицированные катализаторы на основе кремнеземных стекловолокнистых материалов // Машиностроитель. 1997. №4. С. 19-22.

4. Барелко В.В. От разветвленно-цепной теории гетерогенного катализа к новым каталитическим технологиям // Машиностроитель. 2006. № 5. С. 32-42.

5. Барелко В.В., Сафонов О.Г., Быкова Н.В., Дорохов В.Г., Быков Л.А., Япаскурт В.О., Шаповалов Ю.Б. Паровая конверсия метана на серпентините как пример гетерогенно-каталитического механизма превращений флюидов в земной коре // Доклады РАН. 2013. Т. 453, № 4, С. 424-428.


Для цитирования:


Барелко В.В., Сафонов О.Г., Быкова Н.В., Быков Л.А., Дорохов В.Г., Кузнецов М.В. Синтетические каталитические материалы и катализаторы природного происхождения на основе силикатных волокнистых матриц в реакции конверсии природного газа (метана). Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(20):115-123. https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.010

For citation:


Barelko V.V., Safonov O.G., Bykova N.V., Bykov L.A., Dorokhov V.G., Kuznetsov M.V. SYNTHETIC CATALYTIC MATERIALS AND THE NATURAL ORIGIN BASED CATALYSTS ON SILICATE FIBROUS MATRIX IN THE REACTION OF NATURAL GAS (METHANE) CONVERSION. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(20):115-123. (In Russ.) https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.010

Просмотров: 85


ISSN 1608-8298 (Print)