Одностадийный синтез катализаторов для переработки природного газа с повышенным содержанием сероводорода

Вопросы поиска новых путей переработки легких углеводородов ряда С1-С4 являются очень актуальными для российской и мировой промышленности. Одним из перспективных процессов переработки природного газа является каталитический пиролиз. Основным в его реализации является создание эффективного катализатора, обладающего целым комплексом функциональных характеристик. Относительно новым способом создания подобных катализаторов является горение растворов, который представляет собой одностадийный синтез, без образования стоков. Такой способ не требует предварительного восстановления катализатора водородом. Данный проект направлен на получение и исследование каталитических систем для пиролиза метана. Катализаторы будут синтезированы методом горения растворов (solution combustion) с использованием новых топлив (мочевина, сахароза, щавелевая кислота). Будут установлены оптимальные параметры синтеза катализаторов и состава компонентов в них, что важно не только для понимания процесса формирования каталитических наночастиц, но и для его промышленного применения. Многообещающим подходом является получение S-допированного углерода при одновременном получении водорода. Впервые в качестве сырья для получения углеродных наноматериалов и водорода на solution combustion катализаторах будет использован метан в смеси с сероводородом (до 30 об.%), что будет имитировать реальный состав природного газа. Для подавления негативного воздействия сероводорода на время жизни катализатора будет использоваться каталитический пиролиз при давлениях выше атмосферного. С точки зрения рационального использования продуктов реакции, будет протестировано новое применение S-допированного углеродного материала в качестве активного материала для газовых сенсоров диоксида азота, работающих при комнатной температуре. В результате работ по проекту будут развиты методики создания solution combustion катализаторов для переработки природного газа с высоким содержанием сероводорода. Данные технологии перспективны для массового использования. Будут получены новые данные о формировании структуры и морфологии наночастиц катализатора, их работе в процессе, при использовании сырья максимально приближенного к реальному составу природного газа и попутного нефтяного газа различных месторождений. Результаты, полученные при исследовании свойств систем Ni-Cu/Al2O3, Fe-Mo/Al2O3, Fe-Co/Al2O3 смогут быть обобщены на широкий класс катализаторов для ряда процессов нефтехимии и нефтепереработки.