Введение
Глава I. Литературный обзор 11
1. Проблема утилизации попутных нефтяных газов 11
2. Катализаторы процесса паровой конверсии C2+- углеводородов 17
2.1 Катализаторы высокотемпературной паровой конверсии углеводородов 17
2.2 Катализаторы предриформинга 23
2.3 Катализаторы низкотемпературной паровой конверсии углеводородов 28
2.4 Никелевые катализаторы с малыми добавками других металлов для различных каталитических процессов 30
3. Данные о кинетике процесса паровой конверсии C2+-углеводородов 33
4. Выводы из литературного обзора и задачи работы 41
Глава II. Экспериментальные методики 43
1. Каталитические эксперименты 43
1.1 Схема экспериментальной установки 43
1.2 Предобработка катализаторов и условия проведения экспериментов 46
2. Катализаторы, исследованные в работе 48
2.1 Катализаторы Ni-MOx/Al2O3 (M = Al, Cr, Ce, Mg), приготовленные методом Пекини 48
2.2 Катализаторы x% Ni/Ce0,75Zr0,25О2, приготовленные методом пропитки по влагоемкости 49
2.3 Промышленные никелевые катализаторы 50
3. Физико-химические методы исследования катализаторов 51
Глава III. Термодинамика процесса и свойства промышленных Ni катализаторов в реакции низкотемпературной паровой конверсии C2+-углеводородов 53
1. Термодинамические расчеты распределения продуктов реакции при различных условиях процесса (начальный состав, давление, температура) 53
2. Термодинамика выделения углерода в ходе паровой конверсии C2+-углеводородов 56
3. Сопоставление свойств промышленных катализаторов 59
4. Исследование процедуры активации промышленных никелевых катализаторов 61
5. Экспериментальное определение условий зауглероживания промышленного никелевого катализатора 64
5. Промежуточные выводы и дальнейшее направление исследований 66
Глава IV. Кинетика и математическое моделирование низкотемпературной паровой конверсии углеводородов С2-С5 на катализаторе НИАП-07-05 68
1. Экспериментальные зависимости конверсии индивидуальных С2+-углеводородов и их смесей в избытке метана 68
2. Кинетика низкотемпературной паровой конверсии индивидуальных С2+-углеводородов и совместных углеводородных смесей. Влияние температуры и состава реакционной смеси на протекание реакции. 71
3. Двухстадийная макрокинетическая модель и математическое моделирование процесса низкотемпературной паровой конверсии С2+-углеводородов 79
4. Промежуточные выводы четвертой главы 88
Глава V. Исследование катализаторов низкотемпературной паровой конверсии C2+ углеводородов 89
1. Физико-химические характеристики катализаторов, полученных методом Пекини 89
2. Свойства катализаторов Ni-Al, Ni-Cr, Ni-Ce и Ni-Mg в реакции паровой конверсии пропан-метановой смеси 94
3. Физико-химические характеристики катализаторов Ni/Ce0,75Zr0,25O2, полученных методом пропитки по влагоемкости 96
4. Свойства катализаторов Ni/Ce0,75Zr0,25O2 в реакции паровой конверсии пропан-метановой смеси 101
5. Удельная активность катализаторов, исследованных в работе 103
Выводы 106
Список литературы 108
Благодарности 118
Приложение 119
