Study of Rh/Ce 0.75 Zr 0.25 O 2 – δ /θ-Al 2 O 3 /FeCrAl Catalyst Regeneration after Diesel Fuel Autothermal Reforming

V. A. Shilov; Шилов В. А.; V. N. Rogozhnikov; Рогожников В. Н.; D. I. Potemkin; Потемкин Д. И.; P. V. Snytnikov; Снытников П. В.

doi:10.31857/S0453881123020077

Исследование регенерации катализатора Rh/Ce_0.75Zr_0.25O_{2 – δ}/θ-Al₂O₃/FeCrAl после автотермического риформинга дизельного топлива

Авторы: Шилов В.А.¹^,2, Рогожников В.Н.¹, Потемкин Д.И.¹^,2, Снытников П.В.¹
Учреждения:
1. ФГБУН Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
2. ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Выпуск: Том 64, № 2 (2023)
Страницы: 243-248
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0453-8811/article/view/137025
DOI: https://doi.org/10.31857/S0453881123020077
EDN: https://elibrary.ru/GNRHLT
ID: 137025

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведено исследование сажеобразования на поверхности структурированного катализатора Rh/Ce_0.75Zr_0.25O₂/Al₂O₃/FeCrAl в ходе автотермического риформинга дизельного топлива в синтез-газ. Методом СЭМ на поверхности катализатора обнаружено формирование частиц волокнистого углерода размером 5–50 мкм. Установлено, что процесс зауглероживания происходит на поверхности каталитического покрытия и не вызывает его отслоения и повреждения, а расположение углеродных отложений не препятствует их окислению во время регенерации с использованием кислорода воздуха или водяного пара. Показано, что реакция окисления сажи кислородом начинает активно протекать при температуре 450°С, большая часть углерода окисляется еще до выхода печи реактора на рабочую температуру автотермического риформинга дизельного топлива (750°С). Водяной пар также способен окислять образующиеся углеродные отложения, но с меньшей эффективностью, чем кислород. Процесс регенерации паром активно протекает при температуре 750°С, что указывает на возможность саморегенерации катализатора в автотермическом риформинге дизельного топлива, где вода подается в избытке.

Ключевые слова

дизельное топливо, структурированный катализатор, автотермический риформинг, синтез-газ, топливный элемент, водород, регенерация

Список литературы

Бадмаев С.Д., Беляев В.Д., Собянин В.А. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. С. 394.
Горлова А.М., Симонов П.А., Стонкус О.А., Пахарукова В.П., Снытников П.В., Потемкин Д.И. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 6. С. 773.
Юсенко М.В., Беляев В.Д., Демин А.К., Бронин Д.И., Саланов А.Н., Собянин В.А., Снытников П.В., Потемкин Д.И. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 1. С. 138.
Shigarov A.B., Kireenkov V.V., Kuzmin V.A, Kuzin N.A, Kirillov V.A. // Catal. Today. 2009. V. 144. № 3–4. P. 341.
Alvarez-Galvan M.C., Navarro R.M, Rosa F., Briceño Y., Gordillo Alvarez F., Fierro JL.G. // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. V. 33. № 2. P. 652.
Bae J., Lee S., Kim S., Oh J., Choi S., Bae M., Kang I., Katikaneni S.P. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. № 44. P. 19990.
Bae M., Cheon H., Oh J., Kim D., Bae J., Katikaneni S.P. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. № 52. P. 26575.
Ju D.G., Jo S.B., Ha D.S., Kim T.Y., Jung S.Y., Chae H.J., Lee S.C., Kim J.C. // Catalysts. 2019. V. 9. № 7. P. 573.
Karatzas X., Jansson K., Dawody J., Lanza R., Pettersson L.J. // Appl. Catal. B: Env. 2011. V. 101. № 3–4. P. 226.
Karatzas X., Dawody J., Grant A., Svensson E.E., Pettersson L.J. // Catal. Today. 2011. P. 515.
Kim D., Choi S., Jeong S., Bae M., Katikaneni S.P., Bae J., Heo S., Lee J.H. // Chem. Eng. J. 2021. V. 424. P. 13 0564.
Pasel J., Samsun R.C., Meißner J., Tschauder A., Peters R. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 11. P. 137.
Rogozhnikov V.N., Kuzin N.A., Snytnikov P.V., Potemkin D.I., Shoynkhorova T.B., Simonov P.A., Shilov V.A., Ruban N.V., Kulikov A.V., Sobyanin V.A. // Chem. Eng. J. 2019. V. 374. P. 511.
Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Ruban, N.V., Shilov V.A., Salanov A.N., Kulikov A.V., Simonov P.A., Gerasimov E.Y., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Mater. Lett. 2019. V. 257. P. 126715.
Samsun R.C., Prawitz M., Tschauder A., Meißner J., Pasel J., Peters R. // Appl. Energy. 2020. V. 279. P. 115 882.
Shekhawat D., Gardner T.H., Berry D.A., Salazar M., Haynes D.J., Spivey J.J. // Appl. Catal. A: Gen. 2006. V. 311. № 1–2. P. 8.
Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Zazhigalov S.V., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Shashkov M.V., Zagoruiko A.N., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. № 72. P. 35866.
Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Ruban N.V., Potemkin D.I., Simonov P.A., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Catal. Today. 2021. V. 379. P. 42.
Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Belyaev V.D., Shashkov M.V., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 21. P. 11316.
Younis M.N., Malaibari Z.O., Ahmad W., Ahmed S. // Energy and Fuels. 2018. V. 32. № 6. P. 7054.
Zazhigalov S.V., Rogozhnikov V.N., Snytnikov P.V., Potemkin D.I., Simonov P.A., Shilov V.A., Ruban N.V., Kulikov A.V., Zagoruiko A.N., Sobyanin V.A. // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2020. V. 150. P. 107876.
Zazhigalov S.V., Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V. // Catal. Today. 2021. V. 378. P. 240.
Zazhigalov S.V., Shilov V.A., Rogozhnikov V.N., Potemkin D.I., Sobyanin V.A., Zagoruiko A.N., Snytnikov P.V. // Chem. Eng. J. 2022. V. 442. P. 136 160.
Симонов П.А., Шойнхорова Т.Б., Снытников П.В., Потемкин Д.И., Беляев В.Д. Патент RU 2653360 C1, 2017.
Porsin A.V., Kulikov A.V., Rogozhnikov V.N., Serkova A.N., Salanov A.N., Shefer K.I. // Catal. Today. 2016. V. 273. P. 213.
Reshetnikov S.I., Petrov R.V., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N. // Chem. Eng. J. 2020. V. 380. P. 122374.
Shoynkhorova T.B., Simonov P.A., Potemkin D.I., Snytnikov P.V., Belyaev V.D., Ishchenko A.V., Svintsitskiy D.A., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. B: Env. 2018. V. 237. P. 237.
Шилов В.А., Рогожников В.Н., Потемкин Д.И., Снытников П.В. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 1. (в печати).