ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАРУБЕЖНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОНВЕРСИИ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА И ПЕРСПЕКТИВЫ МОДЕРНИЗАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ

АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ ИЛЬИН

АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ ИЛЬИН Ивановский государственный химико-технологический университет (ИГХТУ)

Ключевые слова: конверсия монооксида углерода, катализатор, каталитическая активность, селективность, механохимический синтез

Аннотация

Приведен анализ работы медьцинкалюминиевых катализаторов низкотемпературной конверсии монооксида углерода в производстве аммиака. Рассмотрены особенности применения низкотемпературных катализаторов для интенсификации процесса. Обсуждаются пути совершенствования процесса низкотемпературной конверсии монооксида углерода водяным паром. Исследованы каталитические, физикохимические и структурно-механические характеристики медьцинкалюминиевых катализаторов ведущих зарубежных производителей. Установлен качественный и количественный состав побочных продуктов в процессе низкотемпературной конверсии СО. В качестве побочных соединений на всех низкотемпературных катализаторах образуются аммиак, амины, метанол и формиаты. Синтез аммиака и метанола происходит как на стадии среднетемпературной, так и низкотемпературной конверсии CO. Методами сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного анализа установлен элементный состав и дисперсная структура катализаторов. Предложен экологически безопасный способ получения медьцинкалюминиевого катализатора, включающий механохимическую активации металлических порошков меди и цинка, смешение с промотирующими добавками и термическую обработку. Показано, что введение в состав катализатора систему оксидов лантана, церия и самария в количестве 1 %, не влияет на активность контактов, но позволяет уменьшить содержание нежелательных органических примесей в конденсате с 19,9 до 3,7 мг/л. Исследование процесса конверсии CO на опытных образцах показало, что степень превращения CO на них составляет 89,2–91,2 %.

Литература

Атепаева Е.А. Globaldata. Нефтегазовая вертикаль. 2018. №2. С. 23–26.

Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 2 – 2015. Москва.: Бюро НДТ. 2015. 909 с.

Обзор рынка аммиака в СНГ. ООО «ИГ «Инфомайн. Изд. 7. 2017. 210 с.

Голосман Е.З., Кононова Д.Е. Российский химический журнал РХО им. Д.И. Менделеева. 2006. №3. С. 167–171.

Вакк Э.Г., Майков А.В. Производство аммиака. М.: Галерея Принт. 2017. 239 c.

Янковский Н.А. Аммиак. Вопросы технологии. Донецк.: ГИК «Новая волна «ООО «Лебедь». 2001. 497 с.

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. Учебное пособие. М.: 2011. 480 с.

Ильин А.П., Смирнов Н.Н., Ильин А.А. Рос. хим. журн. РХО им. Д.И. Менделеева. 2006. Т. 50. №3. С. 84–93.

Комаров Ю.М., Ильин А.А., Смирнов Н.Н., Ильин А.П., Бабайкин Д.В. ЖПХ. 2013. №1. С. 31–35.

Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. Пер. с англ., 2-е изд. – М.: Мир. 1984. 306 с.

Баронская Н.А., Минюкова Т.П., Хасин А.А., Юрьева Т.М., Пармон В.Н. Успехи химии. 2010. Т. 79. С. 1112–1133.

Справочник азотчика, М. Химия. 1986. 512 с.

Ильин А.А., Бабайкин Д.В., Смирнов Н.Н., Ильин А.П. Известия вузов. Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. №12. С. 3–14.

Бабайкин Д.В., Ильин А.А., Ильин А.П., Румянцев Р.Н., Денисова К.О. Известия вузов. Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. №9. С. 29–33.