Введение
1. Литературный обзор 7
1.1 Водород и концепция водородной энергетики 7
1.2 Проблема попутных нефтяных и жирных газов 13
1.3 Синтез-газ и методы его получения 22
1.3.1 Паровая конверсия метана (ПКМ) 22
1.3.2 Углекислотная конверсия метана (УКМ) 27
1.3.3 Парциальное окисление метана (ПОМ) 32
1.3.4 Автотермическая конверсия метана и альтернативные методы получения синтез-газа (АКМ) 34
1.4 Пароуглекислотная конверсия метана 37
1.4.1 Катализаторы пароуглекислотной конверсии метана 40
1.4.2 Методы приготовления катализаторов 44
1.4.3 Механизм и кинетика процесса пароуглекислотной конверсии метана 49
1.5. Выводы из литературного обзора 57
2. Термодинамический анализ 59
2.1. Метод минимизации энергии Гиббса 59
2.2. Расчетные показатели для различных типов окислительной конверсии метана 69
2.3. Оптимизация процесса пароуглекислотной конверсии метана 81
3. Методики проведения экспериментов 91
3.1. Описание экспериментального стенда 91
3.2. Методика работы на установке 95
3.2.1. Пуск установки 95
3.2.2. Предварительная подготовка катализатора и проведение процесса конверсии метана 96
3.2.3. Отключение установки 97
4. Исследование процесса пароуглекислотной конверсии метана при использовании промышленного катализатора паровой конверсии метана 97
4.1. Экспериментальная проверка результатов термодинамических расчетов 99
4.2. Стабильность каталитического действия катализатора ГИАП-19 103
5. Исследование никель-циркониевых катализаторов пароуглекислотной конверсии метана 109
5.1. Методика приготовления катализаторов 109
5.1.1. Методика приготовления никельсодержащих катализаторов на оксиде циркония 109
5.1.2. Приготовление носителя 110
5.1.3. Нанесение активного компонента 112
5.2. Характеристика никель—циркониевых катализаторов 114
5.2.1. Рентгенофазовый анализ (РФА) 114
5.2.2. Термопрограммируемое восстановление (ТПВ) 116
5.2.3. Определение площади поверхности активного металла методом адсорбции кислорода 118
5.2.4. Термопрограммируемая десорбция диоксида углерода (ТПДСОз) 120
5. 3. Испытания синтезированных образцов 122
Заключение 125
Выводы 128
Список литературы. 130
