Получение синтез-газа газификацией угля и углекислотной конверсией метана. Процесс Фишера-Тропша

  • Д. Досумов Институт проблем горения
  • Г. Е. Ергазиева Институт проблем горения
  • Б. Т. Ермагамбет ТОО «Институт химии угля и технологии»
  • Н. У. Нургалиев ТОО «Институт химии угля и технологии»
  • А. В. Мироненко Институт проблем горения
  • Л. К. Мылтыкбаев Институт проблем горения
  • М. М. Тельбаева Институт проблем горения
  • Ж. М. Касенова ТОО «Институт химии угля и технологии»
  • М. М. Мамбетова Институт проблем горения
Ключевые слова: синтез-газ, углекислотная конверсия метана, газификация угля, синтез Фишера-Тропша, катализатор

Аннотация

В статье рассматриваются способы получения синтез-газа газификацией угля, углекислотной конверсией метана и производство жидких углеводородов методом Фишера-Тропша. Установлено, что при газификации угля в плотном слое прямым методом, при температуре 900 оС наблюдается образование синтезгаза с соотношением Н2:СО равным 1,8:1,0. При углекислотной конверсии метана на катализаторе 5 мас.% NiO-MoO3/Al2O3 при температуре реакции 800 оС, с соотношением СН4:СО2 в исходной реакционной смеси равной 3:1 можно получить синтез-газ состава 2:1. Определено, что в интервале температур 250-350 оС и давлении 5 атм. в присутствии катализатора CuO –ZnO/СаА синтез-газ с соотношением 2:1 (Н2:СО) конвертируется в жидкие углеводороды (метанол, этанол и диметиловый эфир). Выход жидких углеводородов составляет 10-15 об.%.

Литература

[1]. H.E. Figen, S.Z. Baykara, Hydrogen production by partial oxidation of methane over Co based, Ni and Ru monolithic catalysts, Int. J. Hydrogen Energy. 40 (2018) 7439–7451.DOI: 10.1016/j.ijhydene.2015.02.109
[2]. K. Dossumov, G.E. Yergazyieva, Myltykbayeva L.K., U. Suyunbaev, N.A. Asanov, A.M. Gyulmaliev, Oxidation of Methane over Polyoxide Catalysts, Coke and Chemistry. 58 (5) (2015) 178–183.
[3]. Ермагамбет Б.Т., Загрутдинов Р.Ш., Касенова Ж.М., Нургалиев Н.У., Сайранбек А. Технологии газификации обращѐнного процесса с тремя зонами горения // Международная научно-практическая конференция «Инновации в области естественных наук как основа экспортоориентированной индустриализации Казахстана», 4-5 апреля, 2019 . С. 459-463.
[4]. I. Iglesias, G. Baronetti, F. Marino, Ni/Ce0.95M0.05O2−d (M = Zr, Pr, La) for methane steam reforming at mild conditions,Int. J. Hydrogen Energy. 42 (2017) 29735–29744.DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.09.176
[5]. D. Czylkowski, B. Hrycak, M. Jasinski, M. Dors, J. Mizeraczyk, Microwave plasma-based method of hydrogen production via combined reforming of methane, Energy. 113 (2016) 653–661.DOI: 10.1016/j.energy.2016.07.088
[6]. M. Luneau, E. Gianotti, F.C. Meunier, C. Mirodatos, E. Puzenat, Y. Schuurman, N. Guilhaume. Deactivation mechanism of Ni supported on MgAl spinel during autothermal reforming of model biogas, Appl. Catal., B: Environ. 203 (2017) 289-299. DOI: 10.1016/j.apcatb.2016.10.023 [7]. Karima Rouibah, Akila Barama, Rafik Benrabaa, Jesus Guerrero-Caballero, Tanushree Kane, Rose-Noelle Vannier, Annick Rubbens, Axel Lofberg, Dry reforming of methane on nickel-chrome, nickel-cobalt and nickelmanganese catalysts, Int. J. Hydrogen Energy. 42 (2017) 29725–29734. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.09.176.
[8]. B.K. Kassenov, B.T. Yermagambet, Sh.B. Kassenova, N.S. Bekturganov, and M.A. Nabiyev. Heat Capacity of from the Maikube, Sary-Adyr, and Kendyrlyk Deposits in Kazakhstan // Solid Fuel Chemistry. - 2015. - Vol. 49. - №.6 - P. 343.
[9]. K. Dossumov, G. Ye. Yergaziyeva, L. К. Myltykbayeva, N.A. Asanov, Effect of Co, Ce, and La Oxides as Modifying Additives on the Activity of an NiO/γAl2O3 Catalyst in the Oxidation of Methane to Give Synthesis Gas, Theor. Exp. Chem. 52 (2016) 119-122. DOI: 10.1007/s11237-016-9459-5.
[10]. G. Aldashukurova, A. Mironenko, N. Shikina, S. Yashnik, Z. Ismagilov, Carbon Dioxide Reforming of Methane over Co-Ni Catalysts, Chemical Engineering Transactions. 25 (2011) 63-68. DOI: 10.3303/CET1125011
[11]. Ермағамбет Б.Т, Нургалиев Н.У, Набиев М.А., Касенова Ж.М., Холод А.В., Зикирина А.М., Дауылбаев М.Д., Получение горючего газа методом слоевой газификации с обращенным дутьем // Промышленность Казахстана, Алматы. - 2016. - № 2(95). - С. 66-70.
[12]. O. Yamazaki, T. Nozaki, K. Omata, K. Fujimoto, Reduction of Carbon Dioxide by Methane with Ni-on-MgO-CaO Containing Catalysts, Chem. Lett. 21 (1992) 1953–1954.
[13]. Z.L. Zhang, X.E. Verykios, Carbon dioxide reforming of methane to synthesis gas over supported Ni catalysts, Catal. Today. 21 (1994) 589–595. DOI: 10.1016/0920-5861(94)80183-5
Опубликован
2019-07-07
Раздел
Статьи