

Оптимизация состава Rh-содержащих катализаторов для применения в низкотемпературной паровой конверсии легких углеводородов
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-6-17-23
Аннотация
Исследованы родийсодержащие катализаторы, нанесенные на различные носители (Ce0,75Zr0,25O2, Ce0,5Zr0,5O2, Ce0,4Zr0,5Y0,05La0,05O2, γ-Al2O3, TiO2), приготовленные разными методами (сорбционно-гидролитическое осаждение и пропитка по влагоемкости) и отличающиеся массовым содержанием родия (от 0,5 до 4 % по массе). Рассмотрена зависимость каталитической активности родиевых катализаторов от состава, текстурных и окислительно-восстановительных свойств носителя. Сделан вывод о возможном применении результатов работы в задаче подготовки к утилизации попутного нефтяного газа на месторождениях России.
Об авторах
А.С. УрлуковРоссия
мл. науч. сотрудник
С.И. Усков
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник
Д.И. Потемкин
Россия
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник
С.Н. Бердюгин
Россия
науч. сотрудник
В.Н. Рогожников
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник
П.В. Снытников
Россия
д-р хим. наук, руководитель Центра НТИ "Водород как основа низкоуглеродной экономики"
Список литературы
1. Эдер Л.В., Проворная И.В., Филимонова И.В. Проблема рационального использования попутного нефтяного газа в России. География и природные ресурсы. 2019. № 1. С. 14—20.
2. Trimm D.L. Coke formation and minimisation during steam reforming reactions. Catalysis Today. 1997. Vol. 37. P. 233—238. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(97)00014-X.
3. Урлуков А.С., Усков С.И., Потемкин Д.И., Снытников П.В. Каталитическая конверсия факельного газа на Rh катализаторах с последующей прямой монетизацией. Катализ в промышленности. 2022. Т. 22. № 4. С. 51—57.
4. Parthasarathi Beraa, M.S. Hegde. Noble metal ions in CeO2 and TiO2: Synthesis, structure and catalytic properties. RSC Advances. 2015. V. 5, I. 115. PP. 94949-94979.
5. Belyaev A.V., Venediktov A. B., Khranenko S.P. About the Nature of Rhodium(III) Chloride. Koord. Khim. 1983. V. 9 (1). P. 120—129.
6. Ohtani B., Prieto-Mahaney O.O., Li D., Abe R. What is Degussa (Evonik) P25? Crystalline composition analysis, reconstruction from isolated pure particles and photocatalytic activity test. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2010. V. 216. I. 2—3. P. 179—182. https://doi.org/10.1016/j.jphoto chem.2010.07.024.
7. Бердюгин С.Н., Васильченко Д.Б., Байдина И.А., Коренев С.В., Корольков И.В. Кристаллическая структура и свойства [Rh2(H2O)8(OH)2](NO3)4·4H2O. Журнал структурной химии. 2018. Т. 59. № 3. С. 687—691.
8. Kokka A., Katsoni A., Yentekakis I.V., Panagiotopoulou P. Hydrogen production via steam reforming of propane over supported metal catalysts. International Journal of Hydrogen Energy. 2020. V. 45. I. 29. P. 14849—14866. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.03.194.
9. Alphonse P., Ansart F. Catalytic coatings on steel for low-temperature propane prereforming to solid oxide fuel cell (SOFC) application. Journal of Colloid and Interface Science. 2009. V. 336. I. 2. P. 658—666. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.04.079.
10. Nagaoka K., Sato K., Yu L. Rh/Ce0.25Zr0.75O2 Catalyst for Steam Reforming of Propane at Low Temperature. ChemCatChem. 2018. doi: 10.1002/cctc.201801824.
11. Li Y., Wang X., Song C. Spectroscopic characterization and catalytic activity of Rh supported on CeO2-modified Al2O3 for low-temperature steam reforming of propane. Catalysis Today. 2016. V. 263. P. 22—34. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.08.063.
12. Zyryanova M.M., Snytnikov P.V., Amosov Yu.I., Belyaev V.D., Kireenkov V.V., Kuzin N.A., Vernikovskaya M.V., Kirillov V.A., Sobyanin V.A. Upgrading of associated petroleum gas into methane-rich gas for power plant feeding applications. Technological and economic benefits. Fuel. 2013. Vol. 108. P. 282—291. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2013.02.047.
13. Sui R., Mantzaras J., Liu Z., Law C.K. Kinetic modeling of total oxidation of propane over rhodium. Combustion and Flame. 2022. V. 243. P. 111847.
14. Karakaya C., Maier L., Deutschmann O. Surface reaction kinetics of the oxidation and reforming of CH4 over Rh/Al2O3 catalysts. Int. J. Chem. Kinet. 2016. V. 48. P. 144—160.
15. Schadel B.T., Duisberg M., Deutschmann O. Steam reforming of methane, ethane, propane, butane, and natural gas over a rhodium-based catalyst. Catalysis Today. 2009. V. 142. P. 42—51. doi:10.1016/j.cattod.2009.01.008.
Рецензия
Для цитирования:
Урлуков А., Усков С., Потемкин Д., Бердюгин С., Рогожников В., Снытников П. Оптимизация состава Rh-содержащих катализаторов для применения в низкотемпературной паровой конверсии легких углеводородов. Экология и промышленность России. 2023;27(6):17-23. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-6-17-23
For citation:
Urlukov A., Uskov S., Potemkin D., Berdyugin S., Rogozhnikov V., Snytnikov P. Optimization of Rh-containing Catalysts for Low-temperature Steam Reforming of Light Hydrocarbons. Ecology and Industry of Russia. 2023;27(6):17-23. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-6-17-23