МЕТАННЫҢ СИНТЕЗ-ГАЗҒА ДЕЙІН КАТАЛИТИКАЛЫҚ ТОТЫҒУЫ
DOI:
https://doi.org/10.32014/2023.2518-1483.218Ключевые слова:
каталитическое окисление, метан, синтез-газ, кобальт, марганецАннотация
Проблема эффективного использования природных и попутных нефтяных газов и прекращения их сжигания на факелах является одной из актуальных и нерешенных экологических проблем. В условиях нынешней кризисной ситуации и близкой к истощению запасов нефти пути добычи природных и попутных нефтяных газов можно рассматривать как альтернативный источник ценных продуктов нефтехимии и органического синтеза. Поэтому проблема утилизации природного газа приобретает особую актуальность и практическую значимость. Целью данной работы является создание эффективных термически стабильных катализаторов нового поколения для процессов окисления легких алканов природных и попутных газов до синтез-газа.
Для получения синтез-газа было проведено исследование активности катализаторов из исходной смеси Co(NO3)2-Mn(NO3)2-Mg(NO3)2-Al(NO3)3/мочевина различного состава. Установлены оптимальные условия для получения синтез-газа: смесь газов CH4:O2:Ar = 2:1:3, Т=900оС и объемная скорость - 4500ч-1 и было определено, что конверсия СН4 составляет 99,7%, а выход целевых продуктов: Н2 – 94,1% и СО – 42,5%.
Были изучены свойства приготовленных и отработанных катализаторов методами рентгенофазового анализа (РФА), Брунауэра-Эммет-Теллера (БЭТ). Продукты реакции были анализированы методом газовой хроматографии (ГХ). В результате проведенных физико-химических исследований была исследована структура в виде простых и сложных оксидов, алюминатов металлов и шпинели. Обнаружено, что эти соединения влияют на активное функционирование катализаторов в процессе окислительного превращения метана.
