Abstract: Обобщены основные результаты исследований Института катализа СО РАН в области создания эффективных и стабильных блочных катализаторов для процессов селективного окисления углеводородов в синтез-газ при малых временах контакта. Основные этапы исследований включали: 1) дизайн новых типов активных компонентов на основе металлооксидных систем; 2) создание новых типов блочных носителей и разработку процедур нанесения на них активных компонентов; 3) оптимизацию параметров процессов для разных типов топлив (природного газа, изооктана, бензина) и окислителей (кислорода воздуха, в том числе в смеси с водой и диоксидом углерода), включая пусковые режимы. Дизайн активных компонентов, представляющих собой платину, никель или их комбинацию, нанесенных на флюоритоподобные твердые растворы на основе диоксида церия и катионов редкоземельных металлов (самария, гадолиния, празеодима), а также катионов циркония, был направлен на разделение функций активации углеводородов (на металле) и окислителя (на носителе) с сопряжением отдельных стадий процессов окисления углеводородов на границе раздела металл-оксид. Оптимизация подвижности кислорода в решетке носителя варьированием природы и концентрации введенного катиона, а также процесса активации углеводородов на нанесенных кластерах металлов позволяет обеспечить полную конверсию углеводородов в синтез-газ в процессах их селективного окисления, углекислотной и паровой конверсии при миллисекундных временах контакта без нежелательного зауглероживания поверхности катализаторов. Разработка новых типов блочных носителей была ориентирована на повышение их устойчивости к термоударам, в том числе путем использования носителей на основе термостабильной металлической фольги и композитных материалов (металлокерамики). Отработаны основные этапы технологии получения таких носителей, в том числе с использованием оригинальных технологий напыления взрывом и гидротермальной обработки. Электропроводность таких систем позволяет осуществлять быстрый старт процесса селективного окисления путем пропускания электрического тока, а теплопроводность -перенос тепла по слою с минимизацией градиента температуры. Разработаны методики введения активных компонентов на блочные носители путем пропитки, нанесения из суспензии или их инкапсулирования в матрице из металлокерамики. В процессах селективного окисления и паровоздушной конверсии природного газа (в том числе под давлением), изооктана и бензина в синтез-газ в автотермических режимах разработанные катализаторы показали высокую эффективность и стабильность работы, удовлетворяющую поставленным задачам.

Cite: Садыков В.А. , Павлова С.Н. , Бунина Р.В. , Аликина Г.М. , Тихов С.Ф. , Кузнецова Т.Г. , Фролова Ю.В. , Лукашевич А.И. , Снегуренко О.И. , Сазонова Н.Н. , Казанцева Е.В. , Дятлова Ю.Н. , Усольцев В.В. , Золотарский И.А. , Боброва Л.Н. , Кузьмин В.А. , Гогин Л.Л. , Востриков З.Ю. , Потапова Ю.В. , Музыкантов В.С. , Паукштис Е.А. , Бургина Е.Б. , Рогов В.А. , Собянин В.А. , Пармон В.Н.
Селективное окисление углеводородов в синтез-газ при малых временах контакта: дизайн блочных катализаторов и основные параметры процессов
Кинетика и катализ. 2005. Т.46. №2. С.243-268. RSCI РИНЦ

Translated: Sadykov V.A. , Pavlova S.N. , Bunina R.V. , Alikina G.M. , Tikhov S.F. , Kuznetsova T.G. , Frolova Y.V. , Lukashevich A.I. , Snegurenko O.I. , Sazonova N.N. , Kazantseva E.V. , Dyatlova Y.N. , Usoltsev V.V. , Zolotarskii I.A. , Bobrova L.N. , Kuzʹmin V.A. , Gogin L.L. , Vostrikov Z.Y. , Potapova Y.V. , Muzykantov V.S. , Paukshtis E.A. , Burgina E.B. , Rogov V.A. , Sobyanin V.A. , Parmon V.N.
Selective Oxidation of Hydrocarbons into Synthesis Gas at Short Contact Times: Design of Monolith Catalysts and Main Process Parameters
Kinetics and Catalysis. 2005. V.46. N2. P.227-250. DOI: 10.1007/s10975-005-0070-3 WOS Scopus РИНЦ ANCAN OpenAlex

Dates:

Submitted:

Apr 1, 2004

Identifiers:

RSCI:	RSCI:9149027
Elibrary:	9149027

Citing:

DB	Citing
Elibrary	21