Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2320408C1 - Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process - Google Patents

Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process Download PDF

Info

Publication number
RU2320408C1
RU2320408C1 RU2006143224/04A RU2006143224A RU2320408C1 RU 2320408 C1 RU2320408 C1 RU 2320408C1 RU 2006143224/04 A RU2006143224/04 A RU 2006143224/04A RU 2006143224 A RU2006143224 A RU 2006143224A RU 2320408 C1 RU2320408 C1 RU 2320408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
carrier
synthesis gas
oxide
heat
Prior art date
Application number
RU2006143224/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Викторович Киреенков (RU)
Виктор Викторович Киреенков
Николай Алексеевич Кузин (RU)
Николай Алексеевич Кузин
Валерий Александрович Кириллов (RU)
Валерий Александрович Кириллов
Валерий Александрович Кузьмин (RU)
Валерий Александрович Кузьмин
нин Владимир Александрович Соб (RU)
Владимир Александрович Собянин
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2006143224/04A priority Critical patent/RU2320408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2320408C1 publication Critical patent/RU2320408C1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: alternative fuels.
SUBSTANCE: invention relates to autothermal conversion of hydrocarbon fuel to produce synthesis gas, which can be used in chemical production, for burning at catalytic heat plants, and in hydrogen power engineering. Proposed catalyst contains, as active components, cobalt oxide, manganese oxide, and barium oxide, and, as carrier, refractory reinforced metalporous carrier. Catalyst is prepared by impregnation of carrier with barium and manganese salt solution at Ba/Mn =5:4 followed by drying, calcination, impregnation with cobalt salt solution, drying, and calcination. Invention further describes generation of synthesis gas via autothermal conversion of hydrocarbon fuel performed utilizing above-described catalyst.
EFFECT: enabled catalyst exhibiting high heat conductivity, high activity in production of synthesis gas, and resistance to coking and deactivation with sulfur compounds present in diesel fuel and gasoline.
6 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к катализаторам автотермической конверсии углеводородного топлива для получения синтез-газа. Синтез-газ может быть использован в химических производствах, для сжигания в каталитических тепловых установках, в водородной энергетике, в том числе - в топливных элементах (ТЭ), для восстановления окислов азота на борту транспортного средства.The invention relates to catalysts for autothermal conversion of hydrocarbon fuels to produce synthesis gas. Synthesis gas can be used in chemical production, for combustion in catalytic thermal installations, in hydrogen energy, including in fuel cells (FC), for the reduction of nitrogen oxides on board a vehicle.

Анализ патентных данных [US 6969411, B01J 12/00, 07.04.2005; US 6949683, В01J 23/63, 26.06.03; US 6835354, C01B 3/38, 13.06.2002; US 6797244, B01J 12/00, 28.09.2004; US 6620389, B01F 3/02, 16.09.2003; US 6436363, B01J 23/42, 20.08.2002; US 6409974, A61B 17/04, 25.06.2002] показывает, что основное направление разработок катализаторов автотермической конверсии углеводородного топлива связано с нанесенными катализаторами платиновой группы, таких как Rh, Pt, Pd, оксидами металлов со структурой перовскитов (LaCrO3, LaMnO3, LaFeO3, LaCoO3, LaNiO3). Для увеличения серостойкости и активности катализаторы были дополнительно допированы гадолинием и оксидом церия.Analysis of patent data [US 6969411, B01J 12/00, 04/07/2005; US 6949683, B01J 23/63, 06/26/03; US 6835354, C01B 3/38, 06/13/2002; US 6797244, B01J 12/00, 09/28/2004; US6620389, B01F 3/02, 09/16/2003; US 6436363, B01J 23/42, 08/20/2002; US 6409974, A61B 17/04, 06/25/2002] shows that the main direction of development of catalysts for autothermal conversion of hydrocarbon fuels is associated with supported platinum group catalysts, such as Rh, Pt, Pd, metal oxides with perovskite structure (LaCrO 3 , LaMnO 3 , LaFeO 3 , LaCoO 3 , LaNiO 3 ). To increase sulfur resistance and activity, the catalysts were additionally doped with gadolinium and cerium oxide.

В работах [J.M.Mawdsley, M.Ferrandon, С.Rossignol, J.Ralph, L.Miller, J.Kopasz, T.Krause. "Catalysts for autothermal reforming". In ANL FY Progress Report "Hydrogen, Fuel Cells, and Infrastructure Technologies" 2003. T.Krause, M.Ferrandon, J.Mawdsley, J.Ralph. "Catalysts for autothermal reforming". In ANL FY Progress Report "DOE Hydrogen Program" 2004] на реакции автотермической конверсии бензина было показано, что Rh и Rh-Pt с добавками Gd и CeO2 обеспечивают выход 8.7 и 9.3 моль водорода на моль бензина при температурах 700-750°С. Катализаторы на основе платины при этих же условиях обеспечивают выход только 2.5 моль водорода. При этом выход метана составляет 0.4 моль на моль бензина. Добавка сернистых соединений на уровне 30-50 ppm значительно снижает активность катализаторов. Однако при повышении температуры реакции до 800°С влияние серы значительно уменьшается, особенно для катализаторов Rh/Al2О3. В этих работах также отмечено значительное влияние носителя на выход водорода. Так при использовании в качестве катализатора Rh/Al2O3 выход водорода составляет 12 моль на моль бензина, на катализаторе Rh/CeO2 эта величина равна 7 моль на моль бензина, для катализаторов на основе перовскитов выход соответственно равен 8 моль на моль бензина.In the works [JMMawdsley, M. Ferrandon, C. Rossignol, J. Ralph, L. Miller, J. Kopasz, T. Krause. "Catalysts for autothermal reforming." In ANL FY Progress Report "Hydrogen, Fuel Cells, and Infrastructure Technologies" 2003. T. Krause, M. Ferrandon, J. Mawdsley, J. Ralph. "Catalysts for autothermal reforming." In ANL FY Progress Report "DOE Hydrogen Program" 2004] on the reaction of autothermal conversion of gasoline, it was shown that Rh and Rh-Pt with the addition of Gd and CeO 2 provide an output of 8.7 and 9.3 mol of hydrogen per mole of gasoline at temperatures of 700-750 ° C. Under the same conditions, platinum catalysts yield only 2.5 mol of hydrogen. The methane yield is 0.4 mol per mole of gasoline. The addition of sulfur compounds at a level of 30-50 ppm significantly reduces the activity of the catalysts. However, with an increase in the reaction temperature to 800 ° C, the effect of sulfur decreases significantly, especially for Rh / Al 2 O 3 catalysts. In these works, a significant effect of the carrier on the hydrogen yield was also noted. So, when using Rh / Al 2 O 3 as a catalyst, the hydrogen yield is 12 mol per mole of gasoline, on the Rh / CeO 2 catalyst this value is 7 mol per mole of gasoline, for perovskite-based catalysts, the yield is 8 mol per mole of gasoline, respectively.

Наиболее близким к предлагаемому нами катализатору является катализатор получения синтез-газа автотермической конверсией дизельного топлива [US 6969411, В01J 2/00, 07.04.2005]. Катализатор - монолитный блок из металлической пены, разделенный на две каталитические зоны. На входе располагается металлическая пена с подложкой из оксида алюминия, с нанесенными активными компонентами из оксида кальция, оксида железа, и/или пропитанная Pt, Pd или Rh. Добавки благородных металлов составляют от 0.1 до 1.0% от массы катализатора. На выходе: металлическая пена с подложкой из оксида алюминия с нанесенными активными компонентами Ni или благородные металлы. Процесс осуществляют при входной температуре смеси 250°С.Closest to our proposed catalyst is a catalyst for producing synthesis gas by autothermal conversion of diesel fuel [US 6969411, В01J 2/00, 04/07/2005]. The catalyst is a monolithic block of metal foam, divided into two catalytic zones. At the entrance, there is a metal foam with an alumina substrate, with active components made of calcium oxide, iron oxide, and / or impregnated with Pt, Pd or Rh. Additives of precious metals comprise from 0.1 to 1.0% by weight of the catalyst. At the exit: a metal foam with an aluminum oxide substrate coated with active Ni components or noble metals. The process is carried out at an inlet temperature of the mixture of 250 ° C.

Недостатком данного катализатора является то, что структура носителя из металлической пены носит нерегулярный характер с большим разбросом размеров пор. Он имеет высокую пористость и замкнутые поры, что снижает теплопроводность и удельную поверхность, а также механические характеристики. Он имеет недостаточную устойчивость к коксообразованию. Кроме того, по указанной технологии трудно изготовить образцы из некоторых жаростойких сплавов.The disadvantage of this catalyst is that the structure of the carrier of metal foam is irregular in nature with a large variation in pore size. It has high porosity and closed pores, which reduces thermal conductivity and specific surface, as well as mechanical characteristics. It has insufficient resistance to coke formation. In addition, it is difficult to fabricate samples from some heat-resistant alloys using this technology.

Изобретение решает задачу приготовления эффективного катализатора получения синтез-газа автотермической конверсией углеводородного топлива.The invention solves the problem of preparing an effective catalyst for producing synthesis gas by autothermal conversion of hydrocarbon fuel.

Катализатор должен обладать следующими свойствами:The catalyst should have the following properties:

- высокой термостабильностью и окалиностойкостью;- high thermal stability and scale resistance;

- устойчивостью к коксообразованию;- resistance to coke formation;

- устойчивостью к дезактивации сернистыми соединениями, содержащимися в углеводородном топливе;- resistance to deactivation by sulfur compounds contained in hydrocarbon fuels;

- теплопроводностью слоя катализатора на уровне 1-5 ватт/мК;- thermal conductivity of the catalyst layer at the level of 1-5 watts / mK;

- возможностью использования катализатора в качестве структурных элементов конструкции реактора;- the possibility of using the catalyst as structural elements of the reactor structure;

- низкой стоимостью;- low cost;

- соответствием коэффициентов теплового расширения материала носителя и каталитически активного слоя;- the correspondence of the thermal expansion coefficients of the carrier material and the catalytically active layer;

- хорошей адгезией слоя катализатора и металлической поверхности.- good adhesion of the catalyst layer and the metal surface.

Задача решается применением структурированных монолитных катализаторов на жаростойких сетчатых носителях со значительной продольной и радиальной теплопроводностью армированного металлопористого носителя, обладающего высокой теплопроводностью, развитой поверхностью, жаростойкостью, регулярностью структуры и механической прочностью.The problem is solved by the use of structured monolithic catalysts on heat-resistant mesh supports with significant longitudinal and radial thermal conductivity of a reinforced metal-porous support having high thermal conductivity, developed surface, heat resistance, regularity of structure and mechanical strength.

В качестве носителя предлагается использовать жаростойкий армированный металлопористый носитель, изготовленный из сетчатых жаростойких сталей, на который наносят активные компоненты. Такая технология обеспечивает механическую прочность, теплопроводность, регулярность и однородность структуры.It is proposed to use a heat-resistant reinforced metal-porous carrier made of mesh heat-resistant steels, on which active components are applied, as a carrier. This technology provides mechanical strength, thermal conductivity, regularity and uniformity of structure.

При этом появляется возможность путем выбора химического состава носителя обеспечить оптимальные характеристики для каждого конкретного применения.In this case, it becomes possible, by choosing the chemical composition of the carrier, to provide optimal characteristics for each specific application.

Таким образом, задача решается разработкой катализатора для получения синтез-газа посредством автотермической конверсии углеводородного топлива, представляющего структурированный монолитный катализатор. Катализатор содержит оксид марганца, оксид бария и оксид кобальта, нанесенные на жаростойкий армированный металлопористый носитель, в качестве которого можно применять армированную фехралевую сетку, при содержании компонентов в катализаторе, мас.%: оксид кобальта - 7-12, оксид марганца и оксид бария - 10-15 (отношение Ва/Mn=5/4), жаростойкий армированный металлопористый носитель - остальное до 100.Thus, the problem is solved by the development of a catalyst for producing synthesis gas through autothermal conversion of hydrocarbon fuel, which is a structured monolithic catalyst. The catalyst contains manganese oxide, barium oxide and cobalt oxide deposited on a heat-resistant reinforced metal-porous carrier, which can be used as a reinforced fechral mesh, with the content of components in the catalyst, wt.%: Cobalt oxide - 7-12, manganese oxide and barium oxide - 10-15 (ratio Ba / Mn = 5/4), heat-resistant reinforced metal-porous carrier - the rest is up to 100.

По данным просвечивающей электронной микроскопии в каталитическом слое, отделенном от армирующей сетки, преобладает фракция частиц в виде крупноблочных агломератов с размерами в несколько микрон и размерами первичных частиц 100-200 нм. Размеры отдельно встречающихся частиц достигают 1 мкм. Спектры ренгено-спектрального анализа показывают, что в составе этих частиц преобладают элементы: Fe, Co и Mn, относительное содержание которых неодинаково для разных частиц. Кроме этого, для частиц этого вида обнаруживаются примесные элементы: Al, Cr, Ti, Mg, Si, K, а также - S, Cl. Можно предположить, что наблюдаемые частички могли образоваться в результате взаимодействия нанесенных компонентов (Mn, Со) с поверхностью армирующего носителя.According to transmission electron microscopy, in the catalytic layer separated from the reinforcing mesh, the fraction of particles in the form of large-block agglomerates with a size of several microns and primary particle sizes of 100-200 nm predominates. The sizes of separately encountered particles reach 1 μm. Spectra of X-ray spectral analysis show that the composition of these particles is dominated by elements: Fe, Co and Mn, the relative content of which is not the same for different particles. In addition, impurity elements are found for particles of this type: Al, Cr, Ti, Mg, Si, K, and also S, Cl. It can be assumed that the observed particles could be formed as a result of the interaction of supported components (Mn, Co) with the surface of the reinforcing carrier.

Носитель может быть выполнен из материала Х23Ю5Т, имеющего следующий химический состав, мас.%: С - 0.05, Si - 0.5, Mn - 0.3, Cr - 22-24, Ni - 0.6, Ti - 0.2-0.5, S - 0.015, P - 0.030, Al -5.0-5.8, Fe - основной.The carrier can be made of X23U5T material having the following chemical composition, wt.%: C - 0.05, Si - 0.5, Mn - 0.3, Cr - 22-24, Ni - 0.6, Ti - 0.2-0.5, S - 0.015, P - 0.030, Al -5.0-5.8, Fe - basic.

Жаростойкий армированный металлопористый носитель представляет собой сетчатый материал промышленного производства.The heat-resistant reinforced metal-porous carrier is a mesh material of industrial production.

Задача решается также способом приготовления катализатора, который включает последовательность выполнения операций по усовершенствованной технологии:The problem is also solved by the method of preparation of the catalyst, which includes a sequence of operations using advanced technology:

1. Зачистка и отжиг армирующей сетки проводят при 600°С с тем, чтобы удалить защитное покрытие и улучшить формовочные свойства.1. Stripping and annealing of the reinforcing mesh is carried out at 600 ° C in order to remove the protective coating and improve the molding properties.

2. Приготовление раствора с заданным соотношением активных компонентов включает в себя растворение в воде солей бария, марганца и кобальта.2. The preparation of a solution with a given ratio of active components includes the dissolution of barium, manganese and cobalt salts in water.

3. Осаждение активного компонента. Приготовленный носитель несколько раз пропитывают в водном растворе солей с заданным соотношением активных компонентов до тех пор, пока масса катализатора не увеличится на 10-15 мас.%. После каждого процесса пропитки образец на короткий период нагревают до 600-650°С.3. Precipitation of the active component. The prepared carrier is impregnated several times in an aqueous solution of salts with a given ratio of active components until the mass of the catalyst increases by 10-15 wt.%. After each impregnation process, the sample is heated to 600-650 ° C for a short period.

4. Термообработку проводят в течение 4-5 ч. Температура термообработки зависит от термостойкости активного компонента.4. Heat treatment is carried out for 4-5 hours. The temperature of the heat treatment depends on the heat resistance of the active component.

5. Нарезание лент армированного катализатора заданной ширины. Ленты гофрируют с помощью специально разработанных гофропрессов.5. Cutting reinforced catalyst tapes of a given width. Ribbons are corrugated using specially designed crimpers.

7. Приготовление катализаторов регулярной структуры.7. Preparation of catalysts of regular structure.

На монолитный металлопористый катализатор на основе фехралевой сетки (77-79 мас.%) наносят соли бария и марганца при соотношении Ва/Mn=5/4, пока масса катализатора не увеличится на 10-15 мас.%, и прокаливают при 600-650°С. Приготовленный таким образом армированный носитель пропитывают водным раствором соли кобальта (7-12 мас.%) и проводят термообработку при 600-650°С.Barium and manganese salts are applied to a monolithic metal-porous catalyst based on a fechral mesh (77-79 wt.%) At a ratio of Ba / Mn = 5/4, until the mass of the catalyst increases by 10-15 wt.%, And calcined at 600-650 ° C. The reinforced carrier thus prepared is impregnated with an aqueous solution of cobalt salt (7-12 wt.%) And heat treatment is carried out at 600-650 ° C.

Жаростойкий металлопористый носитель может быть выполнен из фехралевой проволоки Х23Ю5Т, Мегапир 200, ЕврофехральGST, ЕврофехральGS 23-5, ЕврофехральGS SY.The heat-resistant metal-porous carrier can be made of fecal wire X23U5T, Megapir 200, EurofehralGST, EurofehralGS 23-5, EurofehralGS SY.

Блочный катализатор представлял собой монолит, образующийся из плоских и гофрированных газопроницаемых лент катализатора. Таким образом, образуется пористая структура, состоящая из крупных транспортных пор - каналов (за счет гофр) и мелких пор (за счет пористости сетки). Это создает благоприятные условия для протекания высокоинтенсивных каталитических процессов, каковым является автотермическая конверсия дизельного топлива, бензина в области высоких температур. Размеры блочного катализатора зависят от условия протекания процесса.The block catalyst was a monolith formed from flat and corrugated gas permeable catalyst tapes. Thus, a porous structure is formed, consisting of large transport pores - channels (due to the corrugation) and small pores (due to the porosity of the mesh). This creates favorable conditions for the occurrence of high-intensity catalytic processes, which is the autothermal conversion of diesel fuel, gasoline at high temperatures. The dimensions of the block catalyst depend on the process conditions.

Задача решается также способом получения синтез-газа автотермической конверсии реального дизельного топлива, бензина при температуре 800-950°С в присутствии вышеуказанного катализатора.The problem is also solved by a method for producing synthesis gas of autothermal conversion of real diesel fuel, gasoline at a temperature of 800-950 ° C in the presence of the above catalyst.

Полученный катализатор характеризуется высокой теплопроводностью и активностью в реакции автотермической конверсии реального дизельного топлива, бензина при температуре смеси на входе в реактор 300-400°С. На основании проведенных экспериментов уточнены оптимальные условия проведения процесса автотермической конверсии дизельного топлива, бензина. Они сводятся к следующему: O2/С=0.5-0.6, Н2О/С=1.5-1.7, время контакта 0.3-0.4 с, температура смеси на входе в реактор 300-400°С. При этих условиях в продуктах реакции содержатся: Н2=32%, CH4=1%, СО2=12%, СО=11%, N2=44% (даны концентрации в сухой смеси); выход синтез газа составляет 2.88 нл на грамм дизельного топлива, выход водорода - 18 моль на моль дизельного топлива.The resulting catalyst is characterized by high thermal conductivity and activity in the autothermal conversion reaction of real diesel fuel, gasoline at a temperature of the mixture at the inlet of the reactor 300-400 ° C. Based on the experiments, the optimal conditions for the process of autothermal conversion of diesel fuel and gasoline are specified. They boil down to the following: O 2 / C = 0.5–0.6, H 2 O / C = 1.5–1.7, contact time 0.3–0.4 s, temperature of the mixture at the inlet to the reactor 300–400 ° C. Under these conditions, the reaction products contain: H 2 = 32%, CH 4 = 1%, CO 2 = 12%, CO = 11%, N 2 = 44% (given the concentration in the dry mixture); the synthesis gas yield is 2.88 nl per gram of diesel fuel, the hydrogen yield is 18 mol per mole of diesel fuel.

Отличительными признаками предлагаемого катализатора являются:Distinctive features of the proposed catalyst are:

1. Состав катализатора, содержащий мас.%: оксид кобальта - 7-12, оксид марганца и оксид бария - 10-15 (Ва/Mn=5/4), жаростойкий армированный металлопористый носитель - остальное до 100.1. The composition of the catalyst containing wt.%: Cobalt oxide - 7-12, manganese oxide and barium oxide - 10-15 (Ba / Mn = 5/4), heat-resistant reinforced metal-porous carrier - the rest is up to 100.

Введение в состав катализатора оксида бария способствует устойчивости катализатора к зауглероживанию, увеличению длительности стабильной работы; использование в качестве носителя жаростойкого армированного металлопористого носителя увеличивает теплопроводность катализатора, а также делает возможным изготовление структурированного (блочного) катализатора.The introduction of barium oxide into the catalyst contributes to the stability of the catalyst to carbonization, increase the duration of stable operation; the use of a heat-resistant reinforced metal-porous carrier as a carrier increases the thermal conductivity of the catalyst, and also makes it possible to produce a structured (block) catalyst.

2. Армированный жаростойкий металлопористый носитель, например, выполненный из фехралевой проволоки Х23Ю5Т.2. Reinforced heat-resistant metal-porous carrier, for example, made of fecal wire X23U5T.

Катализатор устойчив к коксообразованию (проведение процесса в течение 100 ч не приводит к заметному коксообразованию), обеспечивает соотношение H2/СО в продуктах автотермической конверсии на уровне 2-3 и обеспечивает длительный ресурс работы без существенной дезактивации сернистыми соединениями, содержащимися в реальном дизельном топливе, бензине.The catalyst is resistant to coke formation (carrying out the process for 100 h does not lead to noticeable coke formation), provides a H 2 / СО ratio in the products of autothermal conversion at a level of 2-3 and provides a long service life without significant deactivation by sulfur compounds contained in real diesel fuel, gasoline.

При этом при проведении процесса автотермической конверсии дизельного топлива при оптимальных условиях: О2/С=0.5-0.6, Н2О/С=1.5-1.7, время контакта 0.3-0.4 сек, температура смеси на входе в реактор 300-400°С; в продуктах реакции содержатся: Н2=32%, CH4=1%, CO2=12%, СО=11%, N2=44% (даны концентрации в сухой смеси); выход синтез газа составляет 2.88 нл на грамм дизельного топлива, выход водорода - 18 моль на моль дизельного топлива.Moreover, during the process of autothermal conversion of diesel fuel under optimal conditions: O 2 / C = 0.5-0.6, H 2 O / C = 1.5-1.7, contact time 0.3-0.4 sec, the temperature of the mixture at the inlet to the reactor 300-400 ° C ; the reaction products contain: H 2 = 32%, CH 4 = 1%, CO 2 = 12%, CO = 11%, N 2 = 44% (given the concentration in the dry mixture); the synthesis gas yield is 2.88 nl per gram of diesel fuel, the hydrogen yield is 18 mol per mole of diesel fuel.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Катализатор готовят следующим образом. На жаростойкий армированный металлопористый монолитный носитель на основе фехралевой сетки (79 мас.%) наносят водный раствор солей бария и марганца с соотношением Ва/Mn=5/4, пока масса катализатора не увеличится на 12 мас.%, и прокаливают его при 600-650°С. Затем приготовленный таким образом образец пропитывают водным раствором соли кобальта, пока масса катализатора не увеличится на 9 мас.%, и проводят термообработку при 600-650°С.The catalyst is prepared as follows. An aqueous solution of barium and manganese salts with a ratio of Ba / Mn = 5/4 is applied to a heat-resistant reinforced metal-porous monolithic carrier based on a fechral mesh (79 wt.%), Until the mass of the catalyst increases by 12 wt.%, And calcined at 600- 650 ° C. Then, the sample thus prepared is impregnated with an aqueous solution of cobalt salt, until the mass of the catalyst increases by 9 wt.%, And heat treatment is carried out at 600-650 ° C.

Катализатор в виде структурированного монолитного блока испытывают в реакции автотермической конверсии реального дизельного топлива. Расходы реагентов, выход продуктов реакции Н2 и СО в сухой смеси, температурный профиль катализатора приведены в таблице.The catalyst in the form of a structured monolithic block is tested in the autothermal conversion reaction of real diesel fuel. The costs of the reagents, the yield of reaction products of H 2 and CO in a dry mixture, the temperature profile of the catalyst are shown in the table.

Пример 2.Example 2

Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что на жаростойкий армированный металлопористый монолитный носитель на основе фехралевой сетки (78 мас.%) наносят водный раствор солей бария и марганца с соотношением Ва/Mn=5/4, пока масса катализатора не увеличится на 10 мас.%, и прокаливают его при 600-650°С. Затем приготовленный таким образом образец пропитывают водным раствором соли кобальта, пока масса катализатора не увеличится на 12 мас.%, и проводят термообработку при 600-650°С.Similar to Example 1. The difference is that an aqueous solution of barium and manganese salts with a ratio of Ba / Mn = 5/4 is applied to a heat-resistant reinforced metal-porous monolithic carrier based on a fechral mesh (78 wt.%) Until the mass of the catalyst increases by 10 wt.%, and calcined at 600-650 ° C. Then, the sample thus prepared is impregnated with an aqueous solution of cobalt salt, until the mass of the catalyst increases by 12 wt.%, And heat treatment is carried out at 600-650 ° C.

Катализатор в виде структурированного монолитного блока испытывают в реакции автотермической конверсии реального дизельного топлива. Расходы реагентов, выход продуктов реакции H2 и СО в сухой смеси, температурный профиль катализатора приведены в таблице.The catalyst in the form of a structured monolithic block is tested in the autothermal conversion reaction of real diesel fuel. The costs of the reagents, the yield of reaction products of H 2 and CO in a dry mixture, the temperature profile of the catalyst are shown in the table.

Пример 3.Example 3

Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что на жаростойкий армированный металлопористый монолитный носитель на основе фехралевой сетки (78 мас.%) наносят водный раствор солей бария и марганца с соотношением Ва/Mn=5/4, пока масса катализатора не увеличится на 15 мас.%, и прокаливают его при 600-650°С. Затем приготовленный таким образом образец пропитывают водным раствором соли кобальта, пока масса катализатора не увеличится на 7 мас.%, и проводят термообработку при 600-650°С.Similar to example 2. The difference is that an aqueous solution of barium and manganese salts with a ratio of Ba / Mn = 5/4 is applied to a heat-resistant reinforced metal-porous monolithic support based on a fechral mesh (78 wt.%) Until the catalyst mass increases by 15 wt.%, and calcined at 600-650 ° C. Then, the sample thus prepared is impregnated with an aqueous solution of cobalt salt, until the mass of the catalyst increases by 7 wt.%, And heat treatment is carried out at 600-650 ° C.

Катализатор в виде структурированного монолитного блока испытывают в реакции автотермической конверсии реального дизельного топлива. Расходы реагентов, выход продуктов реакции Н2 и СО в сухой смеси, температурный профиль катализатора приведены в таблице.The catalyst in the form of a structured monolithic block is tested in the autothermal conversion reaction of real diesel fuel. The costs of the reagents, the yield of reaction products of H 2 and CO in a dry mixture, the temperature profile of the catalyst are shown in the table.

Пример 4.Example 4

Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что на жаростойкий армированный металлопористый монолитный носитель на основе фехралевой сетки (78 мас.%) наносят водный раствор солей бария и марганца с соотношением Ва/Mn=5/4, пока масса катализатора не увеличится на 15 мас.%, и прокаливают его при 600-650°С. Затем приготовленный таким образом образец пропитывают водным раствором соли кобальта, пока масса катализатора не увеличится на 7 мас.%, и проводят термообработку при 600-650°С.Similar to Example 1. The difference is that an aqueous solution of barium and manganese salts with a ratio Ba / Mn = 5/4 is applied to a heat-resistant reinforced metal-porous monolithic carrier based on a fechral mesh (78 wt.%) Until the catalyst mass increases by 15 wt.%, and calcined at 600-650 ° C. Then, the sample thus prepared is impregnated with an aqueous solution of cobalt salt, until the mass of the catalyst increases by 7 wt.%, And heat treatment is carried out at 600-650 ° C.

Катализатор в виде структурированного монолитного блока испытывают в реакции автотермической конверсии бензина. Расходы реагентов, выход продуктов реакции Н2 и СО в сухой смеси, температурный профиль катализатора приведены в таблице.The catalyst in the form of a structured monolithic block is tested in the reaction of autothermal conversion of gasoline. The costs of the reagents, the yield of reaction products of H 2 and CO in a dry mixture, the temperature profile of the catalyst are shown in the table.

Как видно из приведенных данных, предлагаемый катализатор позволяет осуществлять процесс автотермической конверсии дизельного топлива, бензина с целью получения синтез-газа с высокой активностью без коксообразования.As can be seen from the above data, the proposed catalyst allows the process of autothermal conversion of diesel fuel, gasoline to produce synthesis gas with high activity without coke formation.

Таблица.Table. Результаты испытаний катализаторов автотермической конверсии дизельного топлива.Test results of catalysts for autothermal conversion of diesel fuel. Пример, №Example No. O2(воздух), моль/с·102 O 2 (air), mol / s · 10 2 Дизельное топливо, г/сDiesel, g / s Н2О, моль/с·102 H 2 O, mol / s · 10 2 О2O 2 / C H2O/CH 2 O / C T1, °СT 1 , ° C Т2, °СT 2 ° C Т3, °СT 3 ° C Т4, °СT 4 ° C Н2, %H 2 % Н2/СОH 2 / WITH 1one 0.170.17 0.040.04 0.550.55 0.530.53 1.71.7 300300 977977 872872 701701 32.032.0 3.623.62 22 0.170.17 0.040.04 0.520.52 0.540.54 1.61.6 355355 966966 855855 665665 30.230.2 3.533.53 33 0.170.17 0.050.05 0.530.53 0.530.53 1.61.6 408408 954954 856856 695695 27.627.6 3.293.29 1one 0.240.24 0.070.07 0.560.56 0.510.51 1.21.2 385385 998998 889889 719719 29.629.6 2.32.3 22 0.240.24 0.060.06 1.021.02 0.520.52 2.22.2 313313 893893 889889 728728 29.429.4 3.263.26 33 0.280.28 0.060.06 1.021.02 0.60.6 2.22.2 284284 919919 936936 766766 27.827.8 3.433.43 • - CH1.89 • - CH 1.89 Результаты испытаний катализатора автотермической конверсии бензина.Test results of an autothermal gasoline conversion catalyst. Пример, №Example No. О2 (воздух), моль/с·102 O 2 (air), mol / s · 10 2 Бензин, г/сGasoline, g / s Н2O, моль/с·102 H 2 O, mol / s · 10 2 О2O 2 / C H2O/CH 2 O / C T1, °СT 1 , ° C Т2, °СT 2 ° C Т3, °СT 3 ° C Т4, °СT 4 ° C Н2, %H 2 % Н2/СОH 2 / WITH 4four 0.160.16 0.040.04 0.500.50 0.540.54 2.02.0 410410 971971 884884 715715 29.029.0 5.375.37 T1 - температура смеси на входе, Т2, Т3, Т4 - температурный профиль катализатора.T 1 - temperature of the mixture at the inlet, T 2 , T 3 , T 4 - temperature profile of the catalyst.

Claims (6)

1. Катализатор получения синтез-газа автотермической конверсией углеводородного топлива, включающий металлопористый носитель и оксиды металлов, отличающийся тем, что в качестве активных компонентов он содержит оксид кобальт, оксид марганца и оксид бария, в качестве носителя он содержит жаростойкий армированный металлопористый носитель.1. The catalyst for producing synthesis gas by autothermal conversion of hydrocarbon fuel, including a metal-porous carrier and metal oxides, characterized in that it contains cobalt oxide, manganese oxide and barium oxide as active components, and it contains a heat-resistant reinforced metal-porous carrier as a carrier. 2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты в следующих количествах, например мас.%: оксид кобальта 7-12%, оксид марганца, оксид бария 10-15%, при соотношении Ва/Mn=5/4, жаростойкий армированный металлопористый носитель - остальное до 100%.2. The catalyst according to claim 1, characterized in that it contains these components in the following amounts, for example, wt.%: Cobalt oxide 7-12%, manganese oxide, barium oxide 10-15%, with a ratio of Ba / Mn = 5 / 4, heat-resistant reinforced metal-porous carrier - the rest is up to 100%. 3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что жаростойкий армированный металлопористый носитель может быть выполнен из фехралевой проволоки Х23Ю5Т, имеющей следующий химический состав, мас.%: С 0,05, Si 0,5, Mn 0,3, Cr 22-24, Ni 0,6, Ti 0,2-0,5, S 0,015, P 0,030, Al 5,0-5,8, Fe - остальное.3. The catalyst according to claim 1 or 2, characterized in that the heat-resistant reinforced metal-porous carrier can be made of fecal wire X23U5T having the following chemical composition, wt.%: C 0.05, Si 0.5, Mn 0.3, Cr 22-24, Ni 0.6, Ti 0.2-0.5, S 0.015, P 0.030, Al 5.0-5.8, Fe - the rest. 4. Способ приготовления катализатора получения синтез-газа автотермической конверсией углеводородного топлива нанесением активного компонента на носитель, отличающийся тем, что катализатор готовят пропиткой носителя раствором солей бария и марганца с соотношением Ва/Mn=5/4, сушкой и последующей прокалкой при 600-650°С, затем проводят пропитку раствором соли кобальта с последующей сушкой и прокаливанием при 600-650°С, в качестве носителя используют жаростойкий армированный металлопористый носитель.4. A method of preparing a catalyst for producing synthesis gas by autothermal conversion of hydrocarbon fuel by applying the active component to a carrier, characterized in that the catalyst is prepared by impregnating the carrier with a solution of barium and manganese salts with a ratio of Ba / Mn = 5/4, drying and subsequent calcination at 600-650 ° C, then impregnated with a solution of cobalt salt, followed by drying and calcination at 600-650 ° C, a heat-resistant reinforced metal-porous carrier is used as a carrier. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что жаростойкий армированный металлопористый носитель может быть выполнен из фехралевой проволоки, имеющей следующий химический состав, мас.%: С 0,05, Si 0,5, Mn 0,3, Cr 22-24, Ni 0,6, Ti 0,2-0,5, S 0,015, P 0,030, Al 5,0-5,8, Fe - остальное.5. The method according to claim 4, characterized in that the heat-resistant reinforced metal-porous carrier can be made of fechral wire having the following chemical composition, wt.%: C 0.05, Si 0.5, Mn 0.3, Cr 22- 24, Ni 0.6, Ti 0.2-0.5, S 0.015, P 0.030, Al 5.0-5.8, Fe - the rest. 6. Способ получения синтез-газа автотермической конверсией углеводородного топлива, отличающийся тем, что процесс проводят с использованием катализатора по любому из пп.1-3, или приготовленному по любому из пп.4-5.6. A method of producing synthesis gas by autothermal conversion of hydrocarbon fuel, characterized in that the process is carried out using a catalyst according to any one of claims 1 to 3, or prepared according to any one of claims 4 to 5.
RU2006143224/04A 2006-12-06 2006-12-06 Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process RU2320408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006143224/04A RU2320408C1 (en) 2006-12-06 2006-12-06 Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006143224/04A RU2320408C1 (en) 2006-12-06 2006-12-06 Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2320408C1 true RU2320408C1 (en) 2008-03-27

Family

ID=39366142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006143224/04A RU2320408C1 (en) 2006-12-06 2006-12-06 Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2320408C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015005819A1 (en) 2013-07-10 2015-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газохим Техно" Catalyst for the oxidative conversion of hydrocarbon gases to produce carbon monoxide and hydrogen
WO2015076696A1 (en) 2013-11-19 2015-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газохим Техно" Method for preparing refractory alloy-based polymetallic oxide catalysts for the partial oxidation of hydrocarbons into synthesis gas

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015005819A1 (en) 2013-07-10 2015-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газохим Техно" Catalyst for the oxidative conversion of hydrocarbon gases to produce carbon monoxide and hydrogen
WO2015076696A1 (en) 2013-11-19 2015-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газохим Техно" Method for preparing refractory alloy-based polymetallic oxide catalysts for the partial oxidation of hydrocarbons into synthesis gas
CN104994953A (en) * 2013-11-19 2015-10-21 气体化学技术有限责任公司 Method for preparing refractory alloy-based polymetallic oxide catalysts for the partial oxidation of hydrocarbons into synthesis gas
US9346039B2 (en) 2013-11-19 2016-05-24 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu, “Gazokhim Tekhno” Method for preparing refractory alloy-based polymetallic oxide catalysts for the partial oxidation of hydrocarbons into synthesis gas
EA024461B1 (en) * 2013-11-19 2016-09-30 Общество с ограниченной ответственностью "Газохим Техно" Method for preparing refractory alloy-based polymetallic oxide catalysts for the partial oxidation of hydrocarbons into synthesis gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5059575A (en) Catalyst for the oxidation of carbonaceous particulates and method of making the catalyst
JP5691098B2 (en) Selective methanation catalyst for carbon monoxide, process for producing the same, and apparatus using the same
WO2002038268A1 (en) Catalyst for hydrocarbon reforming and method of reforming hydrocarbon with the same
US8609577B2 (en) Catalyst for steam reforming of methanol
WO2003092888A1 (en) Catalyst for partial oxidation of hydrocarbon, process for producing the same, process for producing hydrogen-containing gas with the use of the catalyst and method of using hydrogen-containing gas produced with the use of the catalyst
CN110479280B (en) CO low-temperature selective methanation Ni-ZrO 2 /NiAl 2 O 4 Catalyst, preparation method and application thereof
US6576208B1 (en) Catalyst for selective oxidation and elimination of carbon monoxide present in hydrogen-containing gases
KR20100078805A (en) Hydrocarbon reforming catalyst, preparation method thereof and fuel cell employing the catalyst
KR20080078895A (en) Process conditions for pt-re bimetallic water gas shift catalysts
KR20100072712A (en) Hydrocarbon reforming catalyst, preparation method thereof and fuel cell employing the catalyst
CN103191744A (en) Modified vermiculite supported nickel catalyst and preparation method thereof
RU2320408C1 (en) Catalyst, method for preparation thereof, and synthesis gas generation process
RU2491118C1 (en) Method of making catalyst for production of synthesis gas, catalyst thus made and method of producing synthesis gas with its application
RU2356628C1 (en) Catalyst, method of making it and method of obtaining synthetic gas from biodiesel fuel
RU2292237C1 (en) Catalyst, method for preparation thereof, and synthetic gas production process
US20080076661A1 (en) Blended catalyst with improved performance
GB2106415A (en) A method of preparing a supported catalyst
JP5717993B2 (en) Reforming apparatus and manufacturing method thereof
JP2000342968A (en) Catalyst and producing method
JP2007516825A (en) Reforming catalyst
EP1257502A1 (en) Process for selective oxidation of carbon monoxide in a hydrogen containing stream
JP4250971B2 (en) Inorganic material and shift catalyst using the same
JP2005044651A (en) Method of manufacturing hydrogen rich gas
JPH05270803A (en) Production of synthetic gas from methane and carbon dioxide as source material
RU2248932C1 (en) Catalyst (options), method for preparation thereof (options) and synthesis gas generation method (option)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181207