Исследование физико-химических свойств действующих промышленных образцов катализаторов. Обобщение и анализ результатов проведенных исследований, определение технологии катализатора парового риформинга углеводородов. Разработка программ и методик лабораторных каталитических испытаний и исследований физико- химических свойств. Разработка рецептуры приготовления катализатора в лабораторных условиях. (Промежуточный)

В рамках договора гранта № 5267ГС1/101609 от 13.11.2024 разрабатывается лабораторный образец уникального катализатора паровой конверсии природного газа с оптимизированными свойствами под конкретные условия эксплуатации (температурный режим, давление, расход сырья, перепад давления) для малотоннажного получения водорода. На первом этапе выполнения научно-исследовательского проекта были поставлены следующие задачи: 1) исследовать физико-химические свойства действующих промышленных образцов катализаторов; 2) провести обобщение и анализ результатов проведенных исследований, определить технологии катализатора парового риформинга углеводородов; 3) разработать программу и методики лабораторных каталитических испытаний и исследований физико-химических свойств; 4) разработать рецептуру приготовления катализатора в лабораторных условиях. В результате проведенных работ в рамках поставленных задач была осуществлена разработка и всестороннее изучение катализаторов, содержащих никель, предназначенных для процессов парового риформинга углеводородного сырья. Особое внимание уделялось их применению в компактных (малотоннажных) установках, ориентированных на производство водорода. Работа направлена на решение актуальной научно-технической задачи создания катализаторов, обладающих высокой эффективностью, стабильностью к дезактивации и соответствующими эксплуатационными условиями малогабаритных реакторов, включая мобильные водородные генераторы. Особое внимание уделено анализу и сравнительной оценке промышленных катализаторов, доступных на российском рынке, с целью выявления их ограничений и потенциала для использования в условиях малотоннажного риформинга. Представлены результаты физико-химических исследований с применением элементного анализа, рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, измерения удельной поверхности по методу БЭТ, а также оценки прочностных и текстурных характеристик. Охарактеризованы состав, фазовая структура, дисперсность активной фазы и пористость образцов. Проведены каталитические испытания в модельных условиях, воспроизводящих эксплуатационные режимы установки по производству водорода. Обоснован выбор направлений для последующей разработки и синтеза собственных рецептур катализаторов, включая подбор оптимального состава, конфигурации гранул и технологии получения. Сформулированы технические требования к целевому продукту с учетом специфики малогабаритных реакторов, в том числе предельные значения механической прочности, насыпной плотности, размерных характеристик и содержания активных компонентов. Результаты этапа создают фундамент для практической реализации последующих стадий проекта, связанных с лабораторным синтезом, масштабированием и апробацией разработанных катализаторов.