Разработка многофункциональной лабораторной установки парового риформинга метана

Объектом исследования является технология парового риформинга природного газа, позволяющая получать водородсодержащие газовые смеси. Внедрение технологии позволит решить экологические проблемы, связанные с антропогенными выбросами. Цель работы – разработка научных основ технологии – улучшенного варианта парового риформинга метана в присутствии катализаторов, устойчивых к примесям в сырье. Разработка лабораторной установки для испытания катализаторов. Достижение поставленных целей было реализовано за счет решения следующих научно-технических задач: Проведения обзора научно-технической литературы по теме исследования, включающего в себя обзор традиционного процесса парового риформинга метана, в том числе аппаратурное оформление и предъявляемые к нему требования, обзор отечественных и импортных промышленных катализаторов парового риформинга, обзор основных примесных компонентов сырья и их влияние на активность катализаторов риформинга, обзор методов стабилизации каталитических систем парового риформинга. Разработки концепции применения катализаторов парового риформинга природного газа, устойчивых к примесям в сырье, включающая термодинамические основы и технологические условия проведения процесса, требования к прочностным и высокотемпературным характеристикам конструкционных материалов, а также требования к конструкции разрабатываемой лабораторной установке парового риформинга метана, включая возможность ее модернизации для проведения процесса КППГ (каталитического пиролиза природного газа). Разработки следующих технических документов: эскизной конструкторской документации (ЭКД) для создания многофункциональной лабораторной установки парового риформинга природного газа и руководство по ее эксплуатации, программы и методик проведения испытаний парового риформинга природного газа на многофункциональной лабораторной установке парового риформинга метана. В процессе работ по Договору был проведен литературной обзор по теме исследования, в котором были рассмотрены технологические особенности промышленных установок парового риформинга метана, рассмотрены основные характеристики промышленных катализаторов следующих марок НИАП-18, НИАП-03-01, катализаторы формы Quadrolobe фирмы Johnson Mattey (Великобритания), катализаторы 4 Reformax (LDP) фирмы Sud Chemiе (Германия), катализаторы марки RKS фирмы Haldor Topsoe (Дания). Анализ литературных данных показал, что с экономической точки зрения, использование катализаторов на основе благородных металлов нецелесообразно, в связи с этим, наиболее изученным, недорогим и перспективным компонентом катализаторов паровой конверсии представляется никель. На основании разработанной концепции применения катализаторов парового риформинга природного газа, устойчивых к примесям в сырье была разработана эскизная конструкторская документация на многофункциональную лабораторную установку парового риформинга метана, руководства по ее эксплуатации и программа и методики проведения исследований. Основной областью применения разрабатываемой технологии является энергетика. Применение серуустойчивых каталитических систем парового риформинга метана позволит сделать технологию более привлекательной с экономической точки зрения и расширить ее внедрение на территории РФ. Полученные в результате выполнения НИР данные позволят создать научно-технический задел для реализации технологии.