Применение кинетического сопряжения углекислотной конверсии метана и автоколебательной реакции окисления метана на Ni с целью увеличения выхода водорода и синтез-газа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы углекислотная конверсия метана (УКМ) в стационарном режиме, окисление метана (ОМ) кислородом в автоколебательном режиме, а также совместное протекание УКМ и ОМ на образце никелевой фольги размером 12 × 12 мм. Установлено, что при совместном протекании реакций УКМ и ОМ имеет место кинетическое сопряжение этих реакций, которое проявляется в существенном ускорении реакции УКМ и увеличении концентрации Н2 и СО в определенных фазах автоколебательного цикла по сравнению аналогичными параметрами на данном образце Ni в стационарном режиме. Эффект ускорения углекислотной конверсии метана и увеличения средних за период концентраций Н2 и СО наблюдали в интервале температур 575—700°C. Концентрация Н2, средняя за период колебаний, максимально возрастала в 13.8 раза при температуре 625°C при использовании исходной газовой смеси 48.25% СН4—48.25% СО2—3.5% О2. Максимальный рост концентрации СО, средней за период колебаний, составлял 4.6 раза при температуре 625°C.

Об авторах

В. Ю. Бычков

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, 119991, ул. Косыгина, 4

Ю. П. Тюленин

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, 119991, ул. Косыгина, 4

Ю. А. Гордиенко

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, 119991, ул. Косыгина, 4

О. Н. Сильченкова

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, 119991, ул. Косыгина, 4

М. М. Слинько

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, 119991, ул. Косыгина, 4

В. Н. Корчак

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, 119991, ул. Косыгина, 4

Список литературы

  1. Bradford M.C.J., Vannice M.A. // Catal. Rev. Sci. Eng. 1999. V. 41. P. 1.
  2. Крылов О.В. // Российский химический журнал. 2000. Т. 44. № 1. С. 19. (Krylov O.V. // Ross. Khim. Zh. 2000. V. 44. P. 19.)
  3. Shah Y.T., Gardner T.H. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2014. V. 56. P. 476.
  4. Jang W.-J., Shim J.-O., Kim H.-M., Yoo S.-Y., Roh H.-S. // Catal. Today. 2019. V. 324. P. 15.
  5. Крючкова Т.А., Шешко Т.Ф., Кость В.В., Числова И.В., Яфарова Л.В., Зверева И.А., Лядов А.С. // Нефтехимия. 2020. Т. 60. № 5. С. 663.
  6. Грабченко М.В., Дорофеева Н.В., Лапин И.Н., La Parola V., Liotta L.F., Водянкина О.В. // Кинетика и катализ. 2021. T. 62. № 6. C. 718.
  7. Дорофеева Н.В., Харламова Т.С., Парола В. Ла., Лиотта Л.Ф., Водянкина О.В. // Докл. РАН. Химия, науки о материалах. 2022. Т. 505. № 1. С. 83.
  8. Дедов А.Г., Шляхтин О.А., Локтев А.С., Мазо Г.Н., Малышев С.А., Тюменова С.И., Баранчиков А.Е., Моисеев И.И. // Докл. АН. 2017. Т. 477. № 4. С. 425.
  9. Цодиков М.В., Тепляков В.В., Федотов А.С., Козицына Н.Ю., Бычков В.Ю., Корчак В.Н., Моисеев И.И. // Изв. АН. Сер. хим. 2011. № 1. С. 54.
  10. Бухаркина Т.В., Гаврилова Н.Н., Крыжановский А.С., Скудин В.В., Шульмин Д.А. // Мембраны и мембранные технологии. 2013. Т. 3. № 2. С. 139.
  11. Касацкий Н.Г., Найбороденко Ю.С., Китлер В.Д., Аркатова Л.А., Курина Л.Н., Галактионова Л.В., Голобоков Н.Н. Патент RU2351392 C1, 2009.
  12. Дедов А.Г., Локтев А.С., Мухин И.Е., Караваев А.А., Тюменова С.И., Баранчиков А.Е., Иванов В.К., Маслаков К.И., Быков М.А., Моисеев И.И. // Нефтехимия. 2018. Т. 58. № 2. С. 156.
  13. Галактионова Л.В., Аркатова Л.А., Курина Л.Н., Горбунова Е.И., Белоусова В.Н., Найбороденко Ю.С., Касацкий Н.Г., Голобоков Н.Н. // Журн. физ. химии. 2008. Т. 82. № 2. С. 271‒275.
  14. Платонов Е.А., Братчикова И.Г., Ягодовский В.Д., Мурга З.В. // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 8. С. 1302.
  15. Тарасов А.Л., Ткаченко О.П., Кириченко О.А., Кус- тов Л.М. // Изв. АН. Сер. хим. 2016. № 12. С. 2820.
  16. Rahimi A.R., AleEbrahimH., SohrabiM., Nouri S.M.M. // Kinet. Catal. 2023. V. 64. № 5. Р. 578.
  17. AhnS., LittlewoodP., LiuY., Marks T.J., Stair P.C. // ACS Catal. 2022. V. 12. P. 10522.
  18. Zhang M., Zhang J., Zhang Q., Han Y. // Appl. Catal. A: Gen. 2022. V. 639. Art. 118639.
  19. Yang E., Nam E., Jo Y., An K. // Appl. Catal. B: Environ. 2023. V. 339. Art. 123152.
  20. Wen F., Xu C., Huang N., Wang T., Sun X., Li H., Zhang R., Xia G. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 69. P. 1481.
  21. Marinho A.L.A., Rabelo-Neto R.C., Bion N., Toniolo F.S., Noronha F.B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 1. P. 1151.
  22. Ghany M.A.A., Alsaffar M.A., Mageed A.K., Suk-kar K.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 76. P. 386.
  23. Zhang J., Fan H., Wang Y., Li R., Ma Q., Zhao T.-S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 51. P. 399.
  24. Hu J., Galvita V.V., Poelman H., Detavernier C., Marin G.B. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. V. 231. P. 123.
  25. Stroud T., Smith T.J., Saché E.L., Santos J.L., Centeno M.A., Arellano-Garcia H., Odriozola J.A., Reina T.R. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. V. 224. P. 125.
  26. Löfberg A., Guerrero-Caballero J., Kane T., Rubbens A., Jalowiecki-Duhamel L. // Appl. Catal. B: Environ. 2017. V. 212. P. 159.
  27. Tian M., Wang C., Han Y., Wang X. // ChemCatChem. 2021. V. 13. P. 1615.
  28. Huang J., Liu W., Yang Y., Liu B. // ACS Catal. 2018. V. 8. P. 1748.
  29. Deng G., Zhang G., Zhu X., Guo Q., Liao X., Chen X., Li K. // Appl. Catal. B: Environ. 2021. V. 289. Art. 120033.
  30. LiM., van Veen A.C. // Appl. Catal. A: Gen. 2018. V. 550. P. 176.
  31. Bychkov V.Yu., Tyulenin Yu.P., Korchak V.N. Method to accelerate catalytic reaction of methane dry reforming over nickel. Patent RU2806145, 2023.
  32. Bychkov V.Yu., Tulenin Yu.P., Gordienko Yu.A., Sil’chenkova O.N., Korchak V.N. // Kinet. Catal. 2024. V. 65. № 4. P. 405.
  33. Zhang X.L., Hayward D.O., Mingos D.M.P. // Catal. Lett. 2002. V. 83. P. 149.
  34. Zhang X.L., Hayward D.O., Mingos D.M.P. // Catal. Lett. 2003. V. 86. P. 235.
  35. Tulenin Yu.P., Sinev M. Yu., Savkin V.V., Korchak V.N. // Catal. Today. 2004. V. 91—92. P. 155.
  36. Bychkov V. Yu., Tulenin Yu.P., Korchak V.N., Apte-kar E.L. //Appl. Catal. A: Gen. 2006. V. 3042. P. 21.
  37. Сараев А.А., Косолобов С.С., Каичев В.В., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ, 2015. Т. 56. № 5. С. 606.
  38. Saraev A.A., Vinokurov Z.S., Kaichev V.V., Shmakov A.N., Bukhtiyarov V.I. // Catal. Sci. Technol. 2017. V. 7. Art. 16461649.
  39. Bychkov V. Yu., Tyulenin Yu. P., Firsova A.A., Shafranovsky E.A., Gorenberg A. Ya., Korchak V.N. // Appl. Catal. A: Gen. 2013. V. 453. P. 71.
  40. Bychkov V. Yu., Tulenin Yu. P., Slinko M.M., Gorenberg A. Ya., Korchak V.N. // Catal. Lett. 2017. V. 147. P. 2664.
  41. Slinko M.M., Korchak V.N., Peskov N.V. // Appl. Catal. A: Gen. 2006. V. 303. P. 258.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».