Odporność na zawęglanie katalizatorów niklowych

• Autorzy: Borowiecki T. , Pańczyk M. , Ryczkowski J. , Stołecki K. , Gołębiowski A.

Warianty tytułu

EN

Resistance to coking of the nickel catalysts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań dwóch serii katalizatorów Ni/α-Al₂O₃ i Ni/γ-Al₂O₃-La charakteryzujących się różną zawartością niklu, przeznaczonych dla procesu reformingu realizowanego w reaktorach typu GHR (Gas Heated Reformer). Badane obiekty przygotowano na drodze impregnacji (Ni/α-Al₂O₃) oraz suchej impregnacji (Ni/γ-Al₂O₃-La) nośników glinowych roztworami azotanu(V) niklu(II). Porównano właściwości katalizatorów przed i po wysokotemperaturowym wygrzewaniu modelującym długotrwałą pracę w warunkach procesu, co pozwoliło na ocenę zmian, jakim ulegać będą ich właściwości w czasie pracy w instalacji. Stwierdzono, że wygrzewanie zmniejsza rozwinięcie powierzchni ogólnej, tym bardziej im większa była początkowa powierzchnia ogólna katalizatora. Katalizatory Ni/α-Al₂O₃ ulegały spiekaniu w mniejszym stopniu niż katalizatory Ni/γ-Al₂O₃-La. Najważniejszym skutkiem wysokotemperaturowego wygrzewania jest zmiana wielkości powierzchni aktywnej niklu (większa dla próbek Ni/γ-Al₂O₃-La niż dla próbek Ni/α-Al₂O₃). Wygrzewanie katalizatorów nie powoduje zasadniczych zmian ich właściwości. Czynnikiem determinującym szybkość zawęglania próbek o określonym sposobie preparatyki pozostaje wielkość powierzchni aktywnej niklu. Powstający na katalizatorach depozyt jest węglem włóknistym, typowym dla reakcji reformingu węglowodorów. Na podstawie przeprowadzonych badań wskazano próbki katalizatorów, które charakteryzowały się najciekawszymi właściwościami przed i po wygrzewaniu.

EN

In this work there are presented experimental data for two catalysts series Ni/α-Al₂O₃ and Ni/γ-Al₂O₃-La characterized with the different content of the nickel, intend for the reforming process which is realized in the GHR (Gas Heated Reformer) reactors. Examined objects were prepared in the way of the impregnation (Ni/α-Al₂O₃) and the dry impregnation (Ni/γ-Al₂O₃-La) of alumina supports with the aqueous solutions of the nickel nitrate. Catalysts proprieties were compared before and after high-temperature heating fashioning the prolonged work under the process conditions, what let on the estimation of changes to which their proprieties will be surrender on-the-job in the installation. It was noticed that heating diminished the development of the total surface area, all the more to them was greater the initial total surface area of the catalyst. Ni/α-Al₂O₃ catalysts surrendered sintering to a lesser degree than Ni/γ-Al2O3-La catalysts. The most important result of high-temperature heating is the size change of the active surface area of nickel (greater for Ni/γ-Al<sub.2</sub>O₃-La samples than for Ni/α-Al₂O₃ samples). Heating of catalysts does not cause fundamental changes of their proprieties. A factor determining the coking rate of samples with the definite manner of their preparation stays the size of the nickel active surface area. Carbon deposit formed on the catalysts is filamentary, what is typical for the reforming reaction of hydrocarbons. Based on the conducted studies we have pointed out catalysts samples which were characterized with most interested proprieties before and after heating.

Słowa kluczowe

PL

katalizator niklowy; reforming parowy; reaktor GHR

EN

nickel catalysts; steam reforming; GHR reactor

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 1
• Strony: 39--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., 5 rys., 4 tabl.

Twórcy

autor

Borowiecki T.

autor

Pańczyk M.

autor

Ryczkowski J.

autor

Stołecki K.

autor

Gołębiowski A.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin,

Bibliografia

• 1. Rostrup-Nielsen J.R., Sehested J., Norskov J.K., Adv. Catal., 2002, t. 47, s. 65.
• 2. Borowiecki Т., Gołębiowski A., Skowroński В., Przemysł Chemiczny, 1998, t. 77, s. 128.
• 3. Borowiecki Т., Gołębiowski A., Przemysł Chemiczny, 2005, t. 84, s. 503.
• 4. York A.P.E., Xiao Т., Green M.L.H., Catal. Rev., 2007, t. 49, s. 511.
• 5. Rostrup-Nielsen J.R., Catal. Today, 2002, t. 71, s. 243.
• 6. Lunsford J.H., Catal. Today, 2000, t. 63, s. 165.
• 7. Wilhelm D.J., Simbeck D.R., Karp A.D., Dickenson R.L., Fuel Proc. Technol., 2002, t. 71, s. 139.
• 8. Taniewski M., Przemysłowa synteza organiczna - kierunki rozwoju, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999.
• 9. Ściążko M., Tramer A., Zintegrowana Karbo-Energo-Chemia, Materiały IChPW, Zabrze 2005.
• 10. Minchener A. J., Fuel, 2005, t. 84, s. 2222.
• 11. Czysta energia, produkty chemiczne i paliwa z węgla - ocena potencjału rozwojowego, Praca zbiorowa, Wyd. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze 2008.
• 12. Appl M., Ammonia, Methanol, Hydrogen, Carbon Monoxide Modern Production Technologies, British Sulphur Publishing, 1997.
• 13. Rostrup-Nielsen J.R., Catal. Today, 2000, t. 63, s. 159.
• 14. Kellogg Brown & Root - Ammonia (prospekt); http://www.haliburton.com.fert_synth
• 15. Schneider III, R.V., Joshi, G., Reforming exchanger system in large-scale methanol plants. Petroleum Technology Quarterly, Summer 1997, s. 85.
• 16. Anon., GHR-out of the wood yet?, Nitrogen & Methanol, 2003, nr. 266, s. 33.
• 17. Arai H., Machida M., Appl. Catal. A: Gen., 1996, t. 138, s. 161.
• 18. ChenX., Liu Y., Niu G., Yang Z., Bian M., He A., Appl. Catal. A: Gen., 2001, t. 205, s. 159.
• 19. Rostrup-Nielsen J.R., Tottrup P.B., Symposium on Science of Catalysis and its Application in Industry, FPDIL, Sindri, February 22-24 (1979) Paper No. 39, s. 379.
• 20. Tracz E., Scholz R., Borowiecki T., Appl. Catal., 1990, t. 66, s. 133.
• 21. Snoeck J.W., Froment G.F., Fowles M., J. Catal., 1997, t. 169, s. 240.
• 22. Rostrup-Nielsen J.R., Steam Reforming Catalysts, Teknisk Forlag A/S, Copenhagen (1975).
• 23. Bartolomew C.H., Catal. Rev.-Sci. Eng., 1982, t. 24, s. 67.
• 24. Borowiecki Т., Machocki A., Ryczkowski J., w Catalyst Deactivation 1994, (Delmon В., Froment G.F., Eds.), Elsevier, Stud. Surf. Sci. Catal., Amsterdam 1994, t. 88, s. 537.