Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск

Никелевые катализаторы для процесса очистки азотоводородной смеси от оксидов углерода

https://doi.org/10.32362/2410-6593-2020-15-2-21-29

Полный текст:

Аннотация

Цели. Настоящее исследование посвящено разработке никелевого катализатора нового поколения для очистки азотоводородной смеси от оксидов углерода, который должен аккумулировать лучшие качества контактов серии НИАП-07.

Методы. Использованы дериватографический и рентгенографический методы анализа; методы температурно-программированного восстановления, разложения и совместного температурно-программированного разложения и восстановления; низкотемпературная адсорбция азота (определение удельной поверхности). Механическая прочность определялась на приборе МП-2С раздавливанием гранул с приложением нагрузки на торец. Химический состав и каталитическую активность определяли по методикам ТУ 2178-003-00209510.

Результаты. Выполнены исследования никельалюмокальциевого катализатора метанирования на всех стадиях его приготовления. Показано, что при смешении гидроксокарбоната никеля с активным оксидом алюминия в присутствии водного раствора аммиака происходит образование гидросокарбоалюмината никеля, являющегося предшественником активного компонента катализатора, и установлена его химическая формула. Обнаружено, что величина механической прочности катализатора определяется количеством технического алюмината кальция, добавляемого в Ni–Al композицию. Оптимизированы составы катализатора, имеющего различное содержание активного компонента.

Выводы. Разработанный катализатор имеет пониженную температуру активации, высокую каталитическую активность и термостабильность, большую механическую прочность, устойчивость к воздействию органических и щелочных абсорбентов-поглотителей углекислого газа. Катализатор может изготавливаться в форме кольца, цилиндрических таблеток и экструдатов с различными геометрическими размерами. Начата промышленная эксплуатация катализатора в установке метанирования ООО «Ставролен», г. Буденновск, Ставропольский край, Россия. 

Об авторах

Е. З. Голосман
ООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР»
Россия

Голосман Евгений Зиновьевич, доктор химических наук, главный научный сотрудник

301660,  г. Новомосковск, Тульская область, ул. Связи, д. 10



В. Н. Ефремов
ООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР»
Россия

Ефремов Василий Николаевич, кандидат технических наук, главный специалист по катализаторам

301660,  г. Новомосковск, Тульская область, ул. Связи, д. 10



А. В. Кашинская
ООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР»
Россия

Кашинская Анна Вячеславовна, заведующая лабораторией физико-химических исследований

301660,  г. Новомосковск, Тульская область, ул. Связи, д. 10



Список литературы

1. Справочник азотчика, под ред. Е.Я. Мельникова. М.: Химия; 1986. 512 с.

2. Очистка технологических газов, под ред. Т.А. Семеновой и И.Л. Лейтеса. М.: Химия; 1977. 488 с.

3. Производство аммиака, под ред. В.П. Семенова. М.: Химия; 1985. 368 с.

4. Справочное руководство по катализаторам для производства аммиака и водорода, под ред. В.П. Семенова. Л.: Химия; 1973. 248 с.

5. Березина Ю.И., Шумилкина В.А., Семенова Т.А. и др. Катализаторы метанирования. Обзорн. информ. Сер. Азотная пром-сть. М.: НИИТЭХим; 1986. 46 с.

6. Обзор и анализ работы реакторов и катализаторов на установках производства этилена и переработки пироконденсата. М.: ООО «ВНИИОС-НАУКА»; 2004. 10 c.

7. Голосман Е.З. Очистка технологических и выбросных газов с использованием промышленных цементсодержащих катализаторов. Химическая технология. 2000;12:25-35.

8. Вакк Э.Г., Шуклин Г.В., Лейтес И.Л. Получение технологического газа для производства аммиака, метанола, водорода и высших углеводородов: теоретические основы, технология, катализаторы, оборудование, системы управления: учеб. пособие. М.: 2011. 478 с. ISBN 978-598801-033-3

9. Димиденко И.М., Янковский Н.А., Степанов В.А., Никитина Э.Ф., Кравченко Б.В. Аммиак. Вопросы технологии, под общ. ред. Н.А. Янковского. Донецк: ГИК «Новая печать». ООО «Лебедь», 2001. 497 c.

10. Ефремов В.Н., Данюшевский В.Я., Греченко А.Н., Голосман Е. З., Якерсон В.И. Формирование никелевого катализатора с различным соотношением окиси алюминия и алюмината кальция. Кинетика и катализ. 1979;20(5):1315-1323.

11. Якерсон В.И., Голосман Е.З. Катализаторы и цементы. М.: Химия; 1992. 256 с. ISBN 5-7245-0762-5

12. Промышленный катализ в газохимии, под ред. С.В. Афанасьева. Самара: АНО «Издательство СНЦ»; 2018. 160 с.

13. Газимзянов Н.Р., Гартман В.Л. Особенности эксплуатации катализаторов метанирования на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии. Катализ в промышленности. 2006;4:44-51.

14. Дульнев А.В., Обысов А.В., Дормидонтова С.Г. Способ получения катализатора метанирования: пат. 2472587 РФ. Заявка № 2011144743/04; заявл.03.11.2011; опубл. 20.01.2013. Бюл. № 2.

15. Обысов А.В., Гартман В.Л., Вейнбендер А.Я., Сухоручкина Л.А. Способ получения никель-алюмо-хромового катализатора для окислительно-восстановительных процессов, в частности, для метанирования оксидов углерода: патент 2205068 РФ. Заявка № 2002103954/04; заявл. 18.02.2002; опубл. 27.05.2003.

16. Рождественский В.П., Полянский А.Б., Антипов А.В., Лямина Л.А. Катализатор для синтеза метана: пат. 1287356. СССР. 1984.

17. Кладова Н.В., Борисова Т.В., Качкин А.В., Макаренко М.Г. Способ получения катализатора для гидрирования ароматических соединений, для метанирования СО и СО2: 2186623 пат. РФ. Заявка № 2001106564/04; заявл. 11.03.2001; опубл. 10.08.2002.

18. Голосман Е.З., Ефремов В.Н. Получение и очистка защитных атмосфер на промышленных катализаторах. Deutschland. Saarbucken: Palmarium Academie Publishing; 2016. 68 c. ISBN 978-3-659-72283-7

19. Нечуговский А.И., Греченко А.Н., Голосман Е.З. Изучение взаимодействия гидроксокарбонатов металлов с алюминатами кальция в водной среде. Журн. прикл. химии. 1990;63(8):1747-1751.

20. Лейтес И.Л., Аветисов А.К., Язвикова Н.В., Суворкин С.В., Байчток Ю.К., Дудакова Н.Б., Деев К.Н. Исследование физико-химических свойств модифицированного МДЭА-абсорбента для тонкой очистки синтез-газа от диоксида углерода в производстве аммиака. Хим. пром. сегодня. 2003;1:34-41.

21. Аветисов А.К., Кононов С.М., Соколов А.М., Байтчок Ю.К., Суворкин С.В., Лейтис И.Л., Дерипасов В.В. Опыт модернизации отделения абсорбционной очистки агрегата синтеза аммиака АМ-70 на ОАО «Невинномысский азот» с заменой МЭА-раствора на МДЭА-сорбент российского производства. Хим. пром. сегодня. 2003;2:22-24.

22. Нечуева Л.Г., Березина Ю.И., Язвикова Н.В., Чудинов М.Г., Глаголева Л.И. Производство азотных удобрений. Труды ГИАП. 1979;55:37-44.

23. Кашинская А.В., Ефремов В.Н, Голосман Е.З., Поливанов Б.И. Исследование и внедрение в промышленность наноструктурированного никельцементсодержащего катализатора процесса метанирования. Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы науки». Материалы конференции. Часть 1. Химия и химическая технология. ФГБОУ ВО РХТУ им. Д.И. Менделеева, Новомосковский институт (филиал). Новомосковск: 2019. с. 24-36.

24. Ефремов В.Н., Голосман Е.З., Кашинская А.В., Поливанов Б.И., Полушин А.П. О разрушении активированных никелевых катализаторов метанирования под воздействием неорганических сорбентов СО2. Хим. пром. сегодня. 2018;4:14-21.


Дополнительные файлы

1. Проведены исследования никельалюмокальциевого катализатора метанирования на всех стадиях его приготовления. Разработанный катализатор имеет пониженную температуру активации, высокую каталитическую активность и термостабильность, большую механическую прочность, устойчивость к воздействию органических и щелочных абсорбентов-поглотителей углекислого газа. Катализатор может изготавливаться в форме кольца, цилиндрических таблеток и экструдатов с различными геометрическими размерами.
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (312KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Голосман Е.З., Ефремов В.Н., Кашинская А.В. Никелевые катализаторы для процесса очистки азотоводородной смеси от оксидов углерода. Тонкие химические технологии. 2020;15(2):21-29. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2020-15-2-21-29

For citation:


Golosman E.Z., Efremov V.N., Kashinskaya A.V. Nickel catalysts for nitrogen–hydrogen mixture purification from carbon oxides. Fine Chemical Technologies. 2020;15(2):21-29. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2410-6593-2020-15-2-21-29

Просмотров: 17


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)