Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана
Синтезированы образцы цеолита типа шабазита. Охарактеризованы свойства катали-заторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана в синтез-газ. Показано, что природа катиона цеолита оказывает влияние на активность катализатора. Полученные катализаторы охарактеризованы методами температурн...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126905 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана / С.Т. Рустамова, М.М. Ахмедов, Н.И. Аббасова, А.И. Талыблы, М.К. Мунишиева, Д.М. Ганбаров, С.Б. Алиева // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 6. — С. 35-38. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-126905 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1269052017-12-06T03:02:51Z Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана Рустамова, С.Т. Ахмедов, М.М. Аббасова, Н.И. Талыблы, А.И. Мунишиева, М.К. Ганбаров, Д.М. Алиева, С.Б. Переработка сырья и ресурсосбережение Синтезированы образцы цеолита типа шабазита. Охарактеризованы свойства катали-заторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана в синтез-газ. Показано, что природа катиона цеолита оказывает влияние на активность катализатора. Полученные катализаторы охарактеризованы методами температурно-программированного восстановления водородом и термопрограммированной десорбции аммиака. Синтезовано зразки цеоліта типу шабазита. Охарактеризовано властивості каталізаторів на їх основі у процесі вуглекислотної конверсії метану у синтез-газ. Показано, що природа катіона цеоліта впливає на активність каталізатора. Одержані каталізатори охарактеризовано методами температурно-програмованого відновлення воднем та термопрограмованої десорбції аміаку. Zeolite samples of chabazite type are synthesised and catalysts properties on their basis during carbon dioxide methane conversion in gas synthesis are characterised. It is displayed, that zeolite cation nature influences on catalyst activity. The obtained catalysts are characterised by methods of temperature programmed hydrogen reduction and ammonia desorption. 2010 Article Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана / С.Т. Рустамова, М.М. Ахмедов, Н.И. Аббасова, А.И. Талыблы, М.К. Мунишиева, Д.М. Ганбаров, С.Б. Алиева // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 6. — С. 35-38. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0235-3482 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126905 547.211:542.943 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Переработка сырья и ресурсосбережение Переработка сырья и ресурсосбережение |
| spellingShingle |
Переработка сырья и ресурсосбережение Переработка сырья и ресурсосбережение Рустамова, С.Т. Ахмедов, М.М. Аббасова, Н.И. Талыблы, А.И. Мунишиева, М.К. Ганбаров, Д.М. Алиева, С.Б. Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Синтезированы образцы цеолита типа шабазита. Охарактеризованы свойства катали-заторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана в синтез-газ. Показано, что природа катиона цеолита оказывает влияние на активность катализатора. Полученные катализаторы охарактеризованы методами температурно-программированного восстановления водородом и термопрограммированной десорбции аммиака. |
| format |
Article |
| author |
Рустамова, С.Т. Ахмедов, М.М. Аббасова, Н.И. Талыблы, А.И. Мунишиева, М.К. Ганбаров, Д.М. Алиева, С.Б. |
| author_facet |
Рустамова, С.Т. Ахмедов, М.М. Аббасова, Н.И. Талыблы, А.И. Мунишиева, М.К. Ганбаров, Д.М. Алиева, С.Б. |
| author_sort |
Рустамова, С.Т. |
| title |
Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана |
| title_short |
Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана |
| title_full |
Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана |
| title_fullStr |
Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана |
| title_full_unstemmed |
Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана |
| title_sort |
синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Переработка сырья и ресурсосбережение |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126905 |
| citation_txt |
Синтез цеолита типа шабазита и изучение свойств катализаторов на их основе в процессе углекислотной конверсии метана / С.Т. Рустамова, М.М. Ахмедов, Н.И. Аббасова, А.И. Талыблы, М.К. Мунишиева, Д.М. Ганбаров, С.Б. Алиева // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 6. — С. 35-38. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT rustamovast sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana AT ahmedovmm sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana AT abbasovani sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana AT talyblyai sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana AT munišievamk sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana AT ganbarovdm sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana AT alievasb sintezceolitatipašabazitaiizučeniesvojstvkatalizatorovnaihosnovevprocesseuglekislotnojkonversiimetana |
| first_indexed |
2025-07-09T05:56:01Z |
| last_indexed |
2025-07-09T05:56:01Z |
| _version_ |
1837147685041209344 |
| fulltext |
Îêñèäû ïåðåõîäíûõ ìåòàëëîâ, äèñïåðãèðî-
âàííûå íà ïîâåðõíîñòè îêñèäíûõ èëè öåîëèò-
íûõ íîñèòåëåé, ÿâëÿþòñÿ àêòèâíûìè êàòàëèçà-
òîðàìè îêèñëåíèÿ ìåòàíà. Ïðîöåññ óãëåêèñëîò-
íîé êîíâåðñèè ìåòàíà (ÓÊÌ) èçó÷åí íà êî-
áàëüòîâûõ ñèñòåìàõ [1–3], íà íèêåëå, íàíåñåí-
íîì íà îêñèäû, êîðäèåðèò, öåîëèò [4–8].
Ïðè îêèñëåíèè ìåòàíà â ñèíòåç-ãàç íàèáîëü-
øåé àêòèâíîñòüþ è èçó÷åííîñòüþ õàðàêòåðèçóþò-
ñÿ íèêåëüñîäåðæàùèå êàòàëèçàòîðû, êîòîðûå íå-
óñòîé÷èâû âî âðåìåíè âñëåäñòâèå çàóãëåðîæèâà-
íèÿ. Àíàëèç ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ ïîêàçûâàåò,
÷òî ðåøåíèå äàííîé ïðîáëåìû çàêëþ÷àåòñÿ â óâå-
ëè÷åíèå ñòåïåíè äèñïåðñíîñòè àêòèâíîãî êîìïî-
íåíòà, âïëîòü äî íàíîðàçìåðíîãî ñîñòîÿíèÿ, à
òàêæå óâåëè÷åíèå îñíîâíîñòè ïîâåðõíîñòè íîñè-
òåëÿ, ÷òî ìîæíî äîáèòüñÿ ââåäåíèåì ùåëî÷íûõ
èëè ùåëî÷íî-çåìåëüíûõ ìåòàëëîâ.
Ïðåäñòàâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâíûì èñïîëüçîâà-
íèå öåîëèòîâ â êà÷åñòâå íîñèòåëÿ íèêåëåâîãî êà-
òàëèçàòîðà, òàê êàê âûñîêàÿ òåðìè÷åñêàÿ è õè-
ìè÷åñêàÿ óñòîé÷èâîñòü ìîëåêóëÿðíûõ ñèò, ñèñòå-
ìà êàíàëîâ è ïîëîñòåé ñòðîãî îïðåäåëåííîãî
ðàçìåðà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïî÷òè èäåàëüíûå
ìàòðèöû äëÿ ñòàáèëèçàöèè óëüòðàäèñïåðñíûõ
÷àñòèö òðåáóåìûõ ðàçìåðà, ôîðìû è ñîñòàâà.
Âûñîêàÿ àêòèâíîñòü ìîäèôèöèðîâàííûõ
öåîëèòñîäåðæàùèõ òóôîâ â ïðîöåññå êîíâåðñèè
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6 35
Characteristics Optimisation of Tubular-Plate Electrodes
for Chemical Current Sources
Rakityanskaya O.F., Truchtanova L.V., Polischuk V.E.
Odessa National University, Ukraine
The conditions of various types electrodes formation (including tubular-plate) containing
nickel and cobalt spinel are investigated. The electrode properties are investigated de-
pending on various technological factors. The explanation of the founded laws is given.
The optimum structure of the material is determined. The electrodes can be applied for
new current sources modifications with increased resource service life are developed.
Key words: tubular-plate electrode, spinel, chemical source of electrical energy.
Received October 17, 2009
ÓÄÊ 547.211:542.943
Ñèíòåç öåîëèòà òèïà øàáàçèòà è èçó÷åíèå ñâîéñòâ
êàòàëèçàòîðîâ íà èõ îñíîâå â ïðîöåññå
óãëåêèñëîòíîé êîíâåðñèè ìåòàíà
Ðóñòàìîâà Ñ.Ò., Àõìåäîâ Ì.Ì., Àááàñîâà Í.È., Òàëûáëû À.È.,
Ìóíèøèåâà Ì.Ê., Ãàíáàðîâ Ä.Ì., Àëèåâà Ñ.Á.
Èíñòèòóò õèìè÷åñêèõ ïðîáëåì ÍÀÍ Àçåðáàéäæàíà, Áàêó
Ñèíòåçèðîâàíû îáðàçöû öåîëèòà òèïà øàáàçèòà. Îõàðàêòåðèçîâàíû ñâîéñòâà êàòàëè-
çàòîðîâ íà èõ îñíîâå â ïðîöåññå óãëåêèñëîòíîé êîíâåðñèè ìåòàíà â ñèíòåç-ãàç. Ïîêà-
çàíî, ÷òî ïðèðîäà êàòèîíà öåîëèòà îêàçûâàåò âëèÿíèå íà àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðà.
Ïîëó÷åííûå êàòàëèçàòîðû îõàðàêòåðèçîâàíû ìåòîäàìè òåìïåðàòóðíî-ïðîãðàììèðî-
âàííîãî âîññòàíîâëåíèÿ âîäîðîäîì è òåðìîïðîãðàììèðîâàííîé äåñîðáöèè àììèàêà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìåòàí, öåîëèò, óãëåêèñëîòíàÿ êîíâåðñèÿ, ñèíòåç-ãàç.
Ñèíòåçîâàíî çðàçêè öåîë³òà òèïó øàáàçèòà. Îõàðàêòåðèçîâàíî âëàñòèâîñò³ êàòàë³çàòî-
ð³â íà ¿õ îñíîâ³ ó ïðîöåñ³ âóãëåêèñëîòíî¿ êîíâåðñ³¿ ìåòàíó ó ñèíòåç-ãàç. Ïîêàçàíî, ùî
ïðèðîäà êàò³îíà öåîë³òà âïëèâຠíà àêòèâí³ñòü êàòàë³çàòîðà. Îäåðæàí³ êàòàë³çàòîðè
îõàðàêòåðèçîâàíî ìåòîäàìè òåìïåðàòóðíî-ïðîãðàìîâàíîãî â³äíîâëåííÿ âîäíåì òà òåð-
ìîïðîãðàìîâàíî¿ äåñîðáö³¿ àì³àêó.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ìåòàí, öåîë³ò, âóãëåêèñëîòíà êîíâåðñ³ÿ, ñèíòåç-ãàç.
� Ðóñòàìîâà Ñ.Ò., Àõìåäîâ Ì.Ì., Àááàñîâà Í.È., Òàëûáëû À.È., Ìóíèøèåâà Ì.Ê., Ãàíáàðîâ Ä.Ì., Àëèåâà Ñ.Á., 2010
ìåòàíà â ñèíòåç-ãàç îïèñàíà â [8, 9]. Â ïðîöåññå
ÓÊÌ äëÿ ïîâûøåíèÿ ñòàáèëüíîñòè ðàáîòû íè-
êåëü-àëþìèíèåâûõ êàòàëèçàòîðîâ èñïîëüçóþò äî-
áàâêè îêñèäîâ ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ (Ê2Î, Na2O,
Li2O), êîòîðûå çàìåäëÿþò ïðîöåññ çàóãëåðîæèâà-
íèÿ [10]. Ïîýòîìó âûçûâàåò èíòåðåñ ðîëü ïðèðî-
äû êàòèîíîâ öåîëèòà íà ñâîéñòâà êàòàëèçàòîðîâ
ïðîöåññà ÓÊÌ, ïðèãîòîâëåííûõ íà èõ îñíîâå.
Òàê êàê öåîëèòñîäåðæàùèå òóôû õàðàêòåðèçóþò-
ñÿ ïîëèêàòèîííûì ñîñòàâîì, íàìè ðåøåíî ñèíòå-
çèðîâàòü öåîëèò âûñîêîé ÷èñòîòû ñ îïðåäåëåí-
íûì êàòèîíîì.
Îäíèì èç öåîëèòîâ, îáëàäàþùèõ ïîâûøåí-
íîé óñòîé÷èâîñòüþ ê äåéñòâèþ âûñîêèõ òåìïå-
ðàòóð è ïåðåìåííûõ òåïëîâûõ íàãðóçîê, ÿâëÿ-
åòñÿ øàáàçèò. Ðàçìåðû âõîäíûõ îêîí öåîëèòà
òèïà øàáàçèòà ñîñòàâëÿþò 0,489–0,558 íì; òåð-
ìîóñòîé÷èâîñòü äëÿ íàòðèåâîé ôîðìû — áîëåå
840 �Ñ, êàëèåâîé ôîðìû — 900 �Ñ [11].
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ñèíòåçèðîâàíû îáðàç-
öû íàòðèåâîé è êàëèåâîé ôîðì öåîëèòà òèïà
øàáàçèòà è îõàðàêòåðèçîâàíû êàòàëèòè÷åñêèå
ñâîéñòâà îáðàçöîâ öåîëèòîâ, äîïèðîâàííûõ îê-
ñèäîì íèêåëÿ, â ïðîöåññå ÓÊÌ. Êàòàëèçàòîðû
ÓÊÌ, ñîäåðæàùèå ëèòèé, ïðè ïîâûøåííûõ
òåìïåðàòóðàõ, îáåñïå÷èâàþùèõ äîñòèæåíèå âû-
ñîêèõ ñòåïåíåé êîíâåðñèè ìåòàíà, õàðàêòåðèçó-
þòñÿ íåñòàáèëüíîé ðàáîòîé âî âðåìåíè, ÷òî, ïî
ïðåäïîëîæåíèþ èññëåäîâàòåëåé [9], ñâÿçàíî ñ
ïåðåâîäîì ìåòàëëè÷åñêîãî íèêåëÿ ïðè âûñîêèõ
òåìïåðàòóðàõ â îêñèä íèêåëÿ, íåàêòèâíûé â
ýòîì ïðîöåññå.
Îáðàçöû öåîëèòà òèïà øàáàçèòà ñèíòåçèðî-
âàíû â ñèñòåìå êàîëèíèò (Ê) — îáñèäèàí (Îá)
ñ ó÷àñòèåì òåðìàëüíîãî ðàñòâîðà NaOH è ÊÎÍ
ñ êîíöåíòðàöèÿìè 1–3,5 ìîëü/ë ïðè òåìïåðàòó-
ðå ãèäðîòåðìàëüíîé êðèñòàëëèçàöèè 145 5 �Ñ
â òå÷åíèå 5 ñóò. Ñèíòåç íàòðèåâîé è êàëèåâîé
ôîðì öåîëèòîâ ïðîâåäåí ïðè ñîîòíîøåíèè Ê :
Îá = 1 : 2 è 1 : 1 ñ êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ
f = 0,8. Ãèäðîòåðìàëüíàÿ êðèñòàëëèçàöèÿ ïðî-
âîäèëàñü èç ðåàêöèîííîé ìàññû, ñîñòàâ êîòîðîé
ïðèâåäåí â òàáë.1.
Ïðîäóêòû ãèäðîòåðìàëüíîé êðèñòàëëèçà-
öèè èçó÷åíû ðåíòãåíîäèôðàêòîìåòðè÷åñêèì
(ÄÐÎÍ-3,5; CuK�-èçëó÷åíèå, Ni-ôèëüòð), äå-
ðèâàòîãðàôè÷åñêèì (äåðèâàòîãðàô-1500 Ä) è
ðåíòãåíîñïåêòðàëüíûì (ÑÐÌ-18) ìåòîäàìè àíà-
ëèçà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðîäóêòàìè êðèñòàëëè-
çàöèè ÿâëÿþòñÿ öåîëèòû òèïà øàáàçèòà ñ âûñî-
êîé ñòåïåíüþ êðèñòàëëè÷íîñòè (ðèñ.1)
Èç ïîëó÷åííûõ îáðàçöîâ öåîëèòîâ áûëè
ïðèãîòîâëåíû êàòàëèçàòîðû ïðîïèòêîé èõ àçîò-
íîêèñëîé ñîëüþ íèêåëÿ ñ ïîñëåäóþùåé ñóøêîé
è ïðîêàëêîé â òîêå âîçäóõà ïðè ïîñòåïåííîì ïî-
âûøåíèè òåìïåðàòóðû äî 600 �Ñ â òå÷åíèå 4 ÷.
(Îáîçíà÷åíèå îáðàçöîâ ïðèãîòîâëåííûõ êàòàëè-
çàòîðîâ ñîîòâåòñòâóåò íîìåðàì îïûòîâ â òàáë.1.)
Ïåðåä êàòàëèòè÷åñêèìè èññëåäîâàíèÿìè îáðàç-
öû êàòàëèçàòîðîâ áûëè âîññòàíîâëåíû â òîêå
âîäîðîäà ïðè 420 �Ñ â òå÷åíèå 5 ÷.
Êàòàëèòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïðîâåäåíû â
óñòàíîâêå ïðîòî÷íîãî òèïà ñî ñòàöèîíàðíûì
ñëîåì êàòàëèçàòîðà. Îáúåìíàÿ ñêîðîñòü ïîòîêà
ðåàêöèîííîé ãàçîâîé ñìåñè 500 ÷–1. Èñõîäíàÿ
ãàçîâàÿ ñìåñü, % (îá.): ÑÍ4 — 50; ÑÎ2 — 50.
Êàòàëèòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü ïîëó÷åííûõ îáðàç-
öîâ îõàðàêòåðèçîâàíà ïî ñòåïåíè êîíâåðñèè ìå-
òàíà. Àíàëèç êîìïîíåíòîâ ðåàêöèîííîé ñìåñè
îñóùåñòâëåí õðîìàòîãðàôè÷åñêè (õðîìàòîãðàô
ìàðêè ËÕÌ-80, äåòåêòîð ïî òåïëîïðîâîäíîñòè).
Îöåíêó ïðî÷íîñòè ñâÿçè íèêåëü — êèñëîðîä
ïðîâîäèëè ìåòîäîì òåìïåðàòóðíî-ïðîãðàììèðî-
âàííîãî âîññòàíîâëåíèÿ âîäîðîäîì (ÒÏÂÂ) â èí-
òåðâàëå òåìïåðàòóð 20–810 �Ñ ñî ñêîðîñòüþ ïî-
âûøåíèÿ òåìïåðàòóðû 17 �Ñ/ìèí ãàçîâîé ñìåñüþ
àðãîí — âîäîðîä, ñîäåðæàùåé 15 % âîäîðîäà.
36 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6
Ðèñ.1. Äèôðàêòîãðàììû öåîëèòà òèïà øàáàçèòà, ïîëó÷åí-
íîãî èç îáðàçöîâ: 1 — ¹ 1; 2 —¹ 2; 3 — ¹ 3; 4 — ¹ 4.
Òàáëèöà 1. Ñîñòàâ ðåàêöèîííîé ìàññû
Íîìåð
îáðàçöà Ñîñòàâ Ê : Îá
1 4,9 Na2OAl2O3
. 4,6 SiO2
. 129 H2O 1 : 2
2 2,9 Na2OAl2O3
. 4,6 SiO2
. 137 H2O 1 : 1
3 2,3 Na2OAl2O3
. 4,6SiO2
. 141 H2O 1 : 2
4 2,8 K2OAl2O3
. 4,6SiO2
. 137 H2O 1 : 2
Ðèñ.2. Çàâèñèìîñòü ñòåïåíè êîíâåðñèè ìåòàíà îò òåìïåðàòóðû
â ïðèñóòñòâèè îáðàçöîâ êàòàëèçàòîðîâ: 1 — ¹ 3; 2 — ¹ 2;
3 — ¹ 1; 4 — ¹ 4.
Âñå îáðàçöû ïåðåä ýêñïåðèìåíòàìè ïðîêàëèâàëè
â òîêå âîçäóõà ïðè 250 �Ñ â òå÷åíèå 1 ÷. Íàâåñêà
êàòàëèçàòîðà 0,55 ã.
Òåðìîïðîãðàììèðîâàííóþ äåñîðáöèþ àì-
ìèàêà (ÒÏÄÀ) ïðîâîäèëè ïî ìåòîäèêå [12] â
äèàïîçîíå òåìïåðàòóð 100–600 �Ñ ñ îòêëþ÷åíè-
åì ïðîãðàììû ïðè 600 �Ñ è ïðîäîëæåíèåì çà-
ïèñè â èçîòåðìè÷åñêîì ðåæèìå äî âûõîäà ñàìî-
ïèñöà íà íóëåâóþ ëèíèþ.
Íà ðèñ.2 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èññëå-
äîâàíèÿ àêòèâíîñòåé ñèíòåçèðîâàííûõ êàòàëè-
çàòîðîâ. Â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ ¹ 2 è
¹ 3 íàáëþäàåòñÿ ïîëíàÿ êîíâåðñèÿ ìåòàíà, à
â ïðèñóòñòâèè îáðàçöà ¹ 1 ïîëíàÿ êîíâåðñèÿ
ìåòàíà â óñëîâèÿõ ýêñïåðèìåíòà íå äîñòèãàåò-
ñÿ. Âîçìîæíî, äàííîå ÿâëåíèå îáúÿñíÿåòñÿ
òåì, ÷òî ñóùåñòâóåò ïðåäåë ýôôåêòèâíîñòè
ââåäåíèÿ äîáàâîê ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ, äåéñò-
âèå êîòîðûõ ñâîäèòñÿ ê ïîâûøåíèþ äåéñòâóþ-
ùåé êîíöåíòðàöèè îêèñëèòåëÿ íà àêòèâíîé ïî-
âåðõíîñòè è óñêîðåíèþ ðåàêöèè ãàçèôèêàöèè
óãëåðîäà [13]. Óâåëè÷åííîå ñîäåðæàíèÿ îêñè-
äà íàòðèÿ â îáðàçöå ¹ 1 (ñì. òàáë.1), âîçìîæ-
íî, è ïðèâîäèò ê õèìè÷åñêîìó äåéñòâèþ óãëå-
êèñëîãî ãàçà ñ îáðàçîâàíèåì óñòîé÷èâûõ ìàëî-
àêòèâíûõ ïîâåðõíîñòíûõ êàðáîíàòîâ.
Êàê âèäíî èç ðèñ.2, êàëèåâûé îáðàçåö êà-
òàëèçàòîðà îêàçàëñÿ íàèìåíåå àêòèâíûì.
Êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü îáðàçöîâ îáû÷-
íî ñâÿçûâàþò ñ âåëè÷èíîé ýíåðãèè ñâÿçè êèñëî-
ðîä — êàòàëèçàòîð, îòíîñèòåëüíîé õàðàêòåðè-
ñòèêîé êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ òåìïåðàòóðà íà÷àëà
ïðîöåññà âîññòàíîâëåíèÿ, à òàêæå òåìïåðàòóðà
ìàêñèìóìîâ íà êðèâûõ ÒÏÂÂ.
Íà ðèñ.3 ïðèâåäåíû ñïåêòðû ÒÏÂÂ äëÿ íà-
òðèåâûõ è êàëèåâîé ôîðì îáðàçöîâ êàòàëèçàòî-
ðîâ. Âèäíî, ÷òî ñêîðîñòü âîññòàíîâëåíèÿ âîäî-
ðîäîì îáðàçöà êàòàëèçàòîðà ¹ 2 áîëüøå, ÷åì
êàëèåâîãî îáðàçöà ¹ 4. Àíàëîãè÷íî èçìåíÿåòñÿ
è àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ â ïðîöåññå ÓÊÌ
(ñð. ðèñ.2 êðèâûå 2, 4). Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì
ýòèõ ýêñïåðèìåíòîâ, ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî
ïðîäóêò äèññîöèàòèâíîé àäñîðáöèè ìåòàíà, ïî-
âåðõíîñòíûé óãëåðîä, îêèñëÿåòñÿ êèñëîðîäîì
ïîâåðõíîñòè êàòàëèçàòîðà.
 ñâåòå ïîëó÷åííûõ äàííûõ áûëî èíòåðåñ-
íî âûÿâèòü ñâÿçü ìåæäó êèñëîòíûìè ñâîéñòâà-
ìè ïîâåðõíîñòè è àêòèâíîñòüþ îòäåëüíûõ îá-
ðàçöîâ êàòàëèçàòîðîâ. Àíàëèç ïîëó÷åííûõ äàí-
íûõ ïîêàçûâàåò (òàáë.2), ÷òî ÷åòêîé êîððåëÿ-
öèè ìåæäó ñóììàðíîé õåìîñîðáöèåé àììèàêà è
àêòèâíîñòüþ îáðàçöîâ íå íàáëþäàåòñÿ. Ïîýòîìó
ñëåäóþùèì ýòàïîì áûëî ñîïîñòàâëåíèå ñâîéñòâ
îáðàçöîâ ñî ñïåêòðàìè ðàñïðåäåëåíèÿ êèñëîò-
íûõ öåíòðîâ ïî ñèëå.
Êàê âèäíî, âçàèìîñâÿçü ìåæäó ñèëîé êèñ-
ëîòíûõ öåíòðîâ ïîâåðõíîñòè êàòàëèçàòîðà è àê-
òèâíîñòüþ òàêæå íå ïðîñëåæèâàåòñÿ. Ïðè ñî-
ïîñòàâëåíèè ñóììàðíîé êèñëîòíîñòè ýòèõ êàòà-
ëèçàòîðîâ è ñîîòíîøåíèåì Í2/ÑÎ ïðè òåìïå-
ðàòóðàõ 600 è 800 �Ñ (ðèñ.4) âûÿâëåíî, ÷òî
ïðè òåìïåðàòóðå 800 �Ñ ñîîòíîøåíèå Í2/ÑÎ â
çàâèñèìîñòè îò êèñëîòíîñòè îñòàåòñÿ ïîñòîÿí-
íûì (ñì. ðèñ.3, êðèâàÿ 1), à ïðè 600 �Ñ ýòîò
ïîêàçàòåëü ïàäàåò ñ óâåëè÷åíèåì êèñëîòíîñòè.
Òàêèì îáðàçîì, ó íàèáîëåå àêòèâíîãî êàòàëèçà-
òîðà, îáëàäàþùåãî ñàìîé âûñîêîé ñóììàðíîé
êèñëîòíîñòüþ, òåìïåðàòóðà ïðîöåññà íå âëèÿåò
íà ñîîòíîøåíèå Í2/ÑÎ.
Äåðèâàòîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ îáðàç-
öà ¹ 2 ïîñëå ïðîâåäåíèÿ ïðîöåññà ÓÊÌ â òå-
÷åíèå 10 ÷ ïðè 700 �Ñ ïîêàçàëè îòñóòñòâèå êîê-
ñà íà ïîâåðõíîñòè êàòàëèçàòîðà.
Âûâîäû
Íà îñíîâå ñèíòåçèðîâàííûõ öåîëèòîâ ïîëó-
÷åíû àêòèâíûå êàòàëèçàòîðû ïðîöåññà ÓÊÌ.
Ìåòîäîì ÒÏÄÀ ïîêàçàíî, ÷òî àêòèâíîñòü èõ
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6 37
Ðèñ.3. Ñïåêòðû ÒÏÂÂ äëÿ íàòðèåâûõ (1–3) è êàëèåâîé (4)
ôîðì îáðàçöîâ êàòàëèçàòîðîâ: 1 — ¹ 1; 2 — ¹ 2; 3 —
¹ 3; 4 — ¹ 4.
Ðèñ.4. Çàâèñèìîñòü ñîîòíîøåíèÿ Í2/ÑÎ îò ñóììàðíîé êè-
ñëîòíîñòè êàòàëèçàòîðà ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ, �Ñ: 1 —
800; 2 — 600.
Òàáëèöà 2. Êîíöåíòðàöèÿ êèñëîòíûõ öåíòðîâ
ïî äåñîðáöèè àììèàêà
Íîìåð
îáðàçöà
[À],
ììîëü/ã,
150–300 �Ñ
[Â],
ììîëü/ã,
300–600 �Ñ
�ÊNÍÇ,
ììîëü/ã
Ò80 %
ÑÍ4, �Ñ
1 0,08 0,11 0,19 663
2 0,06 0,27 0,33 625
3 0,06 0,10 0,16 600
ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò êèñëîòíîñòè ïîâåðõ-
íîñòè êàòàëèçàòîðà, ïðèðîäà êàòèîíà öåîëèòà
îêàçûâàåò âëèÿíèå íà àêòèâíîñòü, ÷òî, âîçìîæ-
íî, ñâÿçàíî ñ âåëè÷èíîé ýíåðãèè ñâÿçè êèñëîðîä
— êàòàëèçàòîð, îïðåäåëåííîãî ìåòîäîì ÒÏÂÂ.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Choudhary V.R., Mondal K.C., Choudhary T.V.
CO2 reforming of methane to syngas over
CoOx/MgO supported on low surface area macro-
porous catalyst carrier Influence of Co loading and
process conditions // Ind. Eng. Chem. Res. —
2006. — Vol. 45, ¹ 13. — P. 4597–4602.
2. Ôèðñîâà À.À., Òþëåíèí Þ.Ï., Õîìåíêî Ò.È. è äð.
Óãëåêèñëîòíàÿ êîíâåðñèÿ ìåòàíà íà Ñî-ñîäåðæà-
ùèõ êàòàëèçàòîðàõ // Êèíåòèêà è êàòàëèç. —
2003. — Ò. 44, ¹ 6. — Ñ. 893–901.
3. Topalidis A., Petrakis D. E., Ladavos A. et al. A ki-
netic study of methane and carbon dioxide intercon-
version over 0.5 % Pt/SrTiO3 catalysts // Catal.
Today. — 2007. — Vol. 127, ¹ 1–4. —
P. 238–245.
4. Rezaei M., Alavi S.M., Sahebdelfar S. et al. CO2 re-
forming of CH4 over nanocrystalline zirconia-sup-
ported nickel catalysts // Appl. Catal. B. — 2008.
— Vol. 77, ¹ 3–4. — P. 346–354.
5. Samulkiewicz P.M., Nazimek D., Rynkowski Ja.
Badania reakcji reformingu metanu ditlenkiem
wegla na katalizatorach Ni/La2O3 modyfikowanych
wapniem // Przem. chem. — 2006. — Ò. 85,
¹ 8–9. — S. 751–753.
6. Pechimuthu N.A., Pant K.K., Dhingra S.C. Deactiva-
tion studies over Ni–K/CeO2–Al2O3 catalyst for dry
reforming of methane // Ind. Eng. Chem. Res. —
2007. — Vol. 46, ¹ 6. — P. 1731–1736.
7. Ñîëîâüåâ Ñ.À., Êàïðàí À.Þ., Îðëèê Ñ.Í. Îêèñ-
ëèòåëüíàÿ êîíâåðñèÿ ìåòàíà è ìåòàíîëà íà
ñòðóêòóðèðîâàííûõ ìåòàëëîêñèäíûõ êàòàèçàòî-
ðàõ Ì/Al2O3/êîðäèåðèò (Ì = Ni, Ñu, Sn) //
Òåîðåò. è ýêïåðèìåíò. õèìèÿ. — 2007. — Ò. 43,
¹ 5. — Ñ. 299–306.
8. Àõìåäîâ Ì.Ì., Ðóñòàìîâà Ñ.Ò., Àááàñîâà Í.È. è äð.
Óãëåêèñëîòíàÿ êîíâåðñèÿ ìåòàíà â ñèíòåç-ãàç íà ìî-
äèôèöèðîâàííûõ öåîëèòàõ // Òåç. äîêë. V Âñå-
ðîñ. êîíô. «Öåîëèòû è ìåçîïîðèñòûå ìàòåðèàëû :
Äîñòèæåíèÿ è ïåðñïåêòèâû» (Çâåíèãîðîä, 8–11 èþ-
íÿ 2008 ã.). — Çâåíèãîðîä, 2008. — Ñ. 174.
9. Àõìåäîâ Ì.Ì., Èñìàéëîâà Í.Ñ., Êàñóìîâà Í.Ì. è
äð. Èññëåäîâàíèå êàòàëèòè÷åñêîé àêòèâíîñòè
Ni/öåîëèòíûõ êàòàëèçàòîðîâ â ïðîöåññå ïàðîâîé
êîíâåðñèè ïðèðîäíîãî ãàçà // Õèì. ïðîì-ñòü ñå-
ãîäíÿ. — 2007. — ¹ 7. — Ñ. 8–11.
10. Ñîëîâüåâ Ñ.À., Çàòåëåïà Ð.Í., Ãóáàðåí Å.Â. è äð.
Âëèÿíèå äîáàâîê îêñèäîâ ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ
(K2O, Na2O, Li2O) íà àêòèâíîñòü è ñòàáèëüíîñòü
ðàáîòû Ni/Al2O3 êàòàëèçàòîðîâ â ïðîöåññå óãëå-
êèñëîòíîé êîíâåðñèè ìåòàíà // Æóðí. ïðèêë.
õèìèè. — 2007. — Ò. 80, ¹ 11. — Ñ. 1858–1863.
11. Áðýê Ä. Öåîëèòîâûå ìîëåêóëÿðíûå ñèòà. — Ì. :
Ìèð, 1976. — 457 ñ.
12. ßêîâåíêî À.Â., Ïàòðèëÿê Ë.Ê., Ìàíçà È.À., Ïàò-
ðèëÿê Ê.È. Èçó÷åíèå êèñëîòíîñòè öåîëèòíûõ êà-
òàëèçàòîðîâ àëêèëèðîâàíèÿ ìåòîäîì òåðìîïðî-
ãðàììèðîâàííîé äåñîðáöèè àììèàêà // Òåîðåò. è
ýêïåðèìåíò. õèìèÿ. — 2000. — Ò. 36, ¹ 4. —
Ñ. 247–250.
13. Ìåëåíòüåâ Ä.Í. Îñîáåííîñòè çàóãëåðîæèâàíèÿ
íèêåëåâûõ êàòàëèçàòîðîâ êîíâåðñèè ìåòàíà è èõ
ðîëü â ðàçðàáîòêå íîâûõ êîíòàêòîâ // Õèì.
ïðîì-ñòü. — 1992. — ¹ 3. — Ñ. 149–152.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 05.08.09
38 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6
Zeolite of Chabazite Type Synthesis and Catalysts
on Zeolite Basis Properties Investigation
During Carbon Dioxide Methane Conversion
Rustamova S.T., Ahmedov M.M., Abbasova N.I., Talybly A.I.,
Munishieva M.K., Ganbarov D.M., Alieva S.B.
Institute of chemical problems of NAS of Azerbaijan, Baku
Zeolite samples of chabazite type are synthesised and catalysts properties on their basis
during carbon dioxide methane conversion in gas synthesis are characterised. It is dis-
played, that zeolite cation nature influences on catalyst activity. The obtained catalysts
are characterised by methods of temperature programmed hydrogen reduction and ammo-
nia desorption.
Key words: methane, zeolite, carbon dioxide conversion, gas synthesis.
Received August 5, 2009
|