Каталізатор парової конверсії монооксиду вуглецю

Області застосування

Корисна модель відноситься до каталітичної хімії, зокрема, до каталізаторів парової конверсії монооксиду вуглецю і може бути використана в хімічній, нафтохімічній промисловості, наприклад у виробництві аміаку, водню, паливного газу для паливних елементів та інших виробництвах.

Короткий опис

Ступінь перетворення монооксиду вуглецю визначається термодинамічною рівновагою і залежить від температури в шарі каталізатору. Термодинаміка реакції конверсії СО сприятлива для утворення продуктів реакції за низьких температур, хоча швидкість реакції більша за умов підвищених температур. Традиційно парову конверсію монооксиду вуглецю в промисловості здійснюють в дві стадії: послідовно проводять перетворення СО за високих температурах 320-500°С на залізохромових каталізаторах, які є термостабільними, однак проявляють порівняну низьку активність за температурах нижче 300°С, і при низьких температурах 180-300°С на Cu/Zn/Al(Cr) оксидних каталізаторах, які є високоактивними вище 180°С, однак мають низьку стабільність при температурах вище 300°С. Двостадійна схема процесу забезпечує високі швидкості перетворення СО. Однак, має досить громіздке апаратурне оформлення у зв'язку з великими об'ємами каталізаторів і розділенням на стадії.

Очікувані властивості

Для здійснення одностадійного процесу парової конверсії СО є необхідним каталізатор, який би був стабільним і активним в широкому інтервалі температур. Одним із методів розширення температурної області стійкої роботи каталізаторів парової конверсії СО є підвищення термостабільності мідьвмісних каталізаторів, однак відомі мідьвмісні каталізатори здатні працювати стабільно лише до 400°С, а для здійснення одностадійного процесу парової конверсії потрібний каталізатор, який був би стабільним і активним в діапазоні температур 200-500°С.

Переваги

Перевагою запропонованого каталізатора є широка область робочих температур з високою активністю та термостабільністю в діапазоні 200-500°С. Використання запропонованого каталізатору дає можливість проводити процес парової конверсії монооксиду вуглецю в одну стадію при температурних режимах, які забезпечують необхідну ступінь перетворення.

Конкуренти

Патенти:
Російської Федерації RU 2046656, RU 2118910, RU, 2281805
США 5990040

Стан розробки

В основу корисної моделі поставлено задачу розробки каталізатора, який проявляє високу активність в реакції парової конверсії і має при цьому високу термостабільність в широкому температурному діапазоні, зокрема 200 — 500°С. Поставлена задача вирішена тим, що каталізатор парової конверсії монооксиду вуглецю, що містить сполуки міді та цирконію, згідно корисної моделі, містить в своєму складі оксиди міді, церію, цирконію та заліза при наступному співвідношенні вказаних компонентів, мас%: 1,5-2,5 оксиду міді, 3,5-4,5 оксиду церію, 0,5-1,5 оксиду заліза, оксид цирконію — решта. В запропонованому каталізаторі конверсії СО в якості носія використовується оксид цирконію, активні компоненті — це оксиди церію, міді і заліза. Оксиди міді і заліза вибірково окислюють СО в атмосфері водню, оксид церію — матеріал з високою кисневою провідністю — виконує функцію оборотного джерела кисню, а носій — оксид цирконію — стабілізує активні компоненти.

Інтелектуальна власність

Отримано патент України на корисну модель № 60805 «Каталізатор парової конверсії монооксиду вуглецю»
Бичко І.Б., Калішин Є.Ю., Трипольський А.І., Долгіх Л.Ю., Дейнега І.В., Стрижак П.Є., Дудник О.М., Соколовська І.С.;
заявник Інститут фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України; дата публікації відомостей про видачу патенту та номер бюлетеня 25.06.2011 р

Контактна інформація

Виконавець: Інститут фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевськго НАН України

Проект № 4 «Фізико-хімічні засади створення гетеогенно-каталітичних процесів і каталізаторів для одержання водню з твердої відновлюваної сировини»

Контактна особа:

Трипольський Андрій Іккійович

Тел. +38(044)-525-66-68

Е-mail:atripolski@gmail.com