ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы конверсии метана из "Курс технологии связанного азота" Для процессов окисления метана разработаны и предлол ены различные катализаторы. Лучшими катализаторами для ускорения реакции конверсии СН4 считаются никелевые и кобальтовые катализаторы на соответствующих носителях. Испытание в качестве катализаторов Со, Fe, Сг, Мо, W показало, что хотя они и оказывают каталитическое действие на реакцию конверсии метана водяным паром, но гораздо менее активны, чем никелевый катализатор. [c.129] Важнейшим фактором, влияющим на качество никелевого катализатора процесса конверсии метана, является выбор носителя, обеспечивающего получение катализатора с достаточной механической прочностью и высокоразвитой поверхностью. Наибольшее применение в качестве носителей нашли окись алюминия (глинозем), шамот, периклаз (плавленая окись магния) и кизельгур. Лучшими промоторами никелевого катализатора, нанесенного на окись алюминия, оказались MgO, AI2O3, СгзОз, ТЬОг. [c.129] Варга и Хеси для конверсии метана при высоком содержании СО2 в газе применили катализатор, содержащий никель в активной форме, приготовленный на твердых носителях путем пропитки их раствором N (N03)2 с последующим прокаливанием и восстановлением водородом до Ni при температуре 550° С в течение 5 ч. Наиболее активным оказался катализатор, содержавший 20% металлического никеля, 77% окиси алюминия и 3% портландцемента. [c.129] Для увеличения механической прочности и термической стой- ости катализатора рекомендуется предварительно прокаливать юситель при более высоких температурах (1300—1400°С вместо 00°С). [c.129] По Заксе, для процесса кислородной конверсии метана пригодны катализаторы, приготовленные из обожженных окисей хрома, магния и алюминия и пропитанные раствором нитрата никеля. [c.130] В связи с тем что в реакции конверсии метана различными окислителями активной частью катализатора является элементарный никель, свежезагруженные окисные катализаторы до начала работы на них должны быть восстановлены. Окисные никелевые катализаторы сравнительно легко восстанавливаются водородом при температуре около 400° С. Для восстановления можно также применять смесь метана и водяного пара (соотношение 1 2), но при более высоких температурах порядка 600—800° С. Если в процессе приготовления катализатора образовался алюминат никеля, то его восстановление протекает очень медленно. В таких случаях восстановление катализатора приходится вести при повышенных температурах. [c.130] Никелевые катализаторы, применяемые для конверсии метана, весьма чувствительны к действию соединений серы. Сероводород или сероорганические соединения, содержащиеся в исходном газе, реагируют с катализатором, образуя NiS. Сероводород и органические соединения серы действуют на катализатор одинаково, поскольку последние в условиях процесса конверсии метана превращаются в H2S. [c.130] Отравление катализатора сернистыми соединениями в значительной степени обратимо. При температурах выше 700° С активность катализатора после перехода на работу с очищенным газом восстанавливается. Однако регенерированный катализатор стано вится более чувствительным к соединениям серы, чем свежий. [c.130] Во избежание отравления никелевого катализатора в процессе конверсии при 800° С общее содержание серы в исходном газе не должно превышать 2—3 m M . Согласно данным А. Г. Лейбуш практически полное превращение метана возможно, если исходный газ содержит не более 3 мг м общей серы при температуре кон версии 800° С до 50 мг м при 900° С 100—150 /иг/лг при 1000° С и не более 300—400 мг м при 1100° С. [c.130] Вернуться к основной статье