Влияние добавок pt на активность и стабильность Rh-содержащего катализатора конверсии дизельного топлива в синтез-газ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние добавок платины на свойства родиевых катализаторов в процессах паровой конверсии и автотермического риформинга дизельного топлива. Установлено, что Rh/CZF более активен по сравнению с биметаллическим образцом Rh–Pt/CZF: конверсия топлива в его присутствии была выше, а содержание побочных продуктов реакции – ниже. Предложенный двухзонный структурированный сетчатый катализатор Pt/CZF+Rh/CZF продемонстрировал стабильную работу и высокую активность в автотермическом риформинге коммерческого дизельного топлива, но наличие платины в лобовой зоне катализатора снижало его устойчивость к зауглероживанию по сравнению с родийсодержащим контрольным образцом. Полученные результаты имеют практическую значимость в области разработки эффективных систем преобразования тяжелых углеводородов в синтез-газ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Шилов

ФГБУН Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН; ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sva@catalysis.ru
Россия, просп. акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090; ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090

М. А. Бурматова

ФГБУН Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН; ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Email: sva@catalysis.ru
Россия, просп. акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090; ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090

В. Д. Беляев

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

Email: sva@catalysis.ru
Россия, просп. акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090

Д. И. Потемкин

ФГБУН Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН; ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Email: sva@catalysis.ru
Россия, просп. акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090; ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090

П. В. Снытников

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

Email: sva@catalysis.ru
Россия, просп. акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090

Список литературы

  1. Bazhenoм S., Dobrovolsky Y., Maximov A., Zhdaneev O. V. // Sustain. Energy Technol. Assess. 2022. V. 54. P. 102867.
  2. Shilov V.A., Rogozhnikov V. N., Potemkin D. I., Belyaev V. D., Shashkov M. V., Sobyanin V. A., Snytnikov P. V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 21. P. 11316.
  3. Yoon S., Kang I., Bae J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. V. 33. № 18. P. 4780.
  4. Yoon S., Kang I., Bae J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2009. V. 34. № 4. P. 1844.
  5. Fiedorow R.M.J., Chahar B. S., Wanke S. E. // J. Catal. 1978. V. 51. № 2. P. 193.
  6. Rostrup-Nielsen J.R., Christensen T. S., Dybkjaer I. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1998. V. 113. P. 81.
  7. Pasel J., Samsun R. C., Tschauder A., Peters R., Stolten D. // Appl. Energy. 2015. V. 150. P. 176.
  8. Pasel J., Samsun R. C., Meißner J., Tschauder A., Peters R. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 45. № 3. P. 2279.
  9. Zazhigalov S.V., Shilov V. A., Rogozhnikov V. N., Potemkin D. I., Sobyanin V. A., Zagoruiko A. N., Snytnikov P. V. // Chem. Eng. J. 2022. V. 442. P. 136160.
  10. Lee J., Yeon C., Oh J., Han G., Do Yoo J., Yun H. J., Lee C. W., Lee K. T., Bae J. // Appl. Catal. B: Environ. 2022. V. 316. P. 121645.
  11. Li D., Li J., Song R., Zhang J., Zhong H., Fan L., Chen S., Jin W., Pan L. // Chem. Phys. Lett. 2022. V. 806. P. 140032.
  12. Lee J., Bae M., Bae J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 68. P. 29327.
  13. Shilov V.A., Rogozhnikov V. N., Zazhigalov S. V., Potemkin D. I., Belyaev V. D., Shashkov M. V., Zagoruiko A. N., Sobyanin V. A., Snytnikov P. V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. № 72. P. 35866.
  14. Shilov V.A., Rogozhnikov V. N., Ruban N. V., Potemkin D. I., Simonov P. A., Shashkov M. V., Sobyanin V. A., Snytnikov P. V. // Catal. Today. 2021. V. 379. P. 42.
  15. Malik F.R., Zhang T., Jung S., Kim Y. B. // Ind. Eng. Chem. Res. 2021. V. 60. № 21. P. 7775.
  16. Shilov V.A., Potemkin D. I., Rogozhnikov V. N., Snytnikov P. V. // Materials. 2023. V. 16. № 2. P. 599.
  17. Krumpelt M., Krause T. R., Carter J. D., Kopasz J. P., Ahmed S. // Catal. Today. 2002. V. 77. № 1–2. P. 3.
  18. Shoynkhorova T.B., Simonov P. A., Potemkin D. I., Snytnikov P. V., Belyaev V. D., Ishchenko A. V., Svintsitskiy D. A., Sobyanin V. A. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. V. 237. P. 237.
  19. Xue Q., Gao L., Lu Y. // Catal. Today. 2009. V. 146. № 1–2. P. 103.
  20. Yoon S., Bae J., Lee S., Pham T. V., Katikaneni S. P. // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. V. 37. № 11. P. 9228.
  21. Karatzas X., Jansson K., González A., Dawody J., Pettersson L. J. // Appl. Catal. B: Environ. 2011. V. 106. № 3–4. P. 476.
  22. Kaila R.K., Gutiérrez A., Krause A. O. // Appl. Catal. B: Environ. 2008. V. 84. № 1–2. P. 324.
  23. González A.V., Rostrup-Nielsen J., Engvall K., Pettersson L. J. // Appl. Catal. A: Gen. 2015. V. 491. P. 8.
  24. Potemkin D.I., Rogozhnikov V. N., Ruban N. V., Shilov V. A., Simonov P. A., Shashkov M. V., Sobyanin V. A. Snytnikov P. V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. № 49. P. 26197.
  25. Шилов В. А., Рогожников В. Н., Потемкин Д. И., Снытников П. В. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64, № 1. С. 109. (Shilov V. A., Rogozhnikov V. N., Potemkin D. I., Snytnikov P. V. // Kinet. Catal. 2023. V. 64. № 1. P. 96.)
  26. Porsin A.V., Rogoznikov V. N., Kulikov A. V., Salanov A. N., Serkova A. N. // Crystal Growth & Design. 2017. V. 17. № 9. P. 4730.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема расположения каталитических блоков Pt/CZF+Rh/CZF.

Скачать (72KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнение состава продуктов, образующихся в присутствии катализаторов Rh/CZF и Rh–Pt/CZF в паровой конверсии дизельного топлива после 10 ч в потоке: концентрации основных продуктов (H₂, N₂, CO, CH₄, CO₂), об. % (а); концентрации побочных продуктов реакции (углеводородов С₂–С₅), м. д. (б).

Скачать (171KB)
Метаданные
4. Схема 1. Схема синтеза структурированных катализаторов.

Скачать (276KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Сравнение состава продуктов, образующихся в присутствии катализаторов Rh/CZF, Rh–Pt/CZF и Pt/CZF+Rh/CZF в автотермическом риформинге дизельного топлива после 25 ч в потоке: концентрации основных продуктов (H₂, N₂, CO, CO₂), об. % (а); концентрации CH₄ и побочных продуктов реакции (углеводородов С₂–С₄), м. д. (б).

Скачать (194KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Сравнение состава продуктов, образующихся в присутствии катализаторов Rh/CZF и Pt/CZF+Rh/CZF в автотермическом риформинге модельной смеси с повышенным содержанием ароматических соединений после 5 ч в потоке: концентрации основных продуктов (H₂, N₂, CO, CH₄, CO₂), об. % (а); концентрации побочных продуктов реакции (углеводородов C₂–C₄), м. д. (б).

Скачать (191KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024