В данной статье представлен обзор перспективных катализаторов, выполнен подбор наиболее эффективного, рассчитан экономический эффект внедрения нового катализатора. Произведен подбор катализаторов, обеспечивающих стабильность работы и высокую скорость окисления водорода и метана, протекающей в реакторе Р2 отделения тонкой очистки гелия установки получения гелия из гелиевого концентрата. Для обеспечения технологического процесса в производстве продукции на предприятиях химической, газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности применяют катализаторы разной модификации и типов как отечественного, так и импортного производства. Для стабильной работы и высокой скорости окисления водорода и метана, протекающей в реакторе Р-2 отделения тонкой очистки гелия из гелиевого концентрата установки-22 Оренбургского гелиевого завода применяют алюмоплатиновый катализатор АП-56. Участвующий в процессах окисления катализатор АП-56 в связи с усовершенствованием технологического процесса не удовлетворяет нормам, установленным в технологическом регламенте, в том числе происходит увеличение концентраций водорода, а это в свою очередь ухудшает качество бензиновых фракций, кроме того катализатор АП-56 промотирован хлором, способствующим развитию коррозии на теплообменном оборудовании, расположенном после реактора. Вышеперечисленные обстоятельства заставили производителей сократить выпуск алюмоплатинового катализатора АП-56. Рассмотрена наиболее производительная среди блоков тонкой очистки установка, которая включает в себя 3 аналогичных отделения производительностью до 400 нм3/ч по сырью. Для подтверждения эффективности работы подобранных катализаторов на существующем оборудовании и для внедрения, были произведены технологические расчеты блока каталитической очистки, и определены основные показатели процесса.

катализаторы, реактор, окисление, водород, метан, конденсация, давление

1. Гришина М.А., Мардашев Ю.С., Горячева В.Н. Каталитические системы на основе металлических катализаторов в реакции окисления метана // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. №. 6 (18). doi: 10.18698/2308-6033-2013-6-794

2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов: изд. 3е. В 2x кн. М.: Химия, 2002.

3. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: справ. изд. в 2x ч.; под ред. Калверта С., Инглунда Г. М.: Металлургия, 1988. 758 с.

4. Калашникова М.Ю., Беккер В.Я., Макаров А.М. Фазовый состав и скорость осаждения гидроксидов алюминия в зависимости от условий получения вторичного носителя при изготовлении блочных катализаторов // ЖПХ. 1996. Т. 69. № 12. С. 1997–2000.

5. Копша Д.П., Гоголева И.В., Изюмченко В.Д. Возможные пути оптимизации процесса тонкой очистки гелиевого концентрата // Научно-технический сборник вести газовой науки. 2015. № 1 (21). С. 39–44.

6. Кравцов А.В., Иванчина Э.Д. Компьютерное прогнозирование работы промышленных катализаторов процессов риформинга и изомеризации углеводородов бензиновой фракции: учебное пособие. Томск: Томский политехнический университет, 2010. 129 с.

7. Кузьмина Р.И. Каталитический риформинг углеводородов. Саратов: СЮИ МВД России, 2010. 252 с.

8. Лихницкий К.В., Яскула М. Перспективные катализаторы окисления водорода для топливных элементов // Proceedings of IX International Conference «Hydrogen Material Science and Chemistry of Metal Hydrides». 2005. С. 988–989.

9. Пантелеев Д.В., Столыпин Е.В., Волченко А.Г. Развитие промышленного производства гелия в ООО «Газпром добыча Оренбург» // Нефтегазовое дело. 2011. № 2. С. 128–135.

10. Об исчислении и взимании платы за негативное воздействие на окружающую среду (постановление Правительства РФ № 255 от 3 марта 2017 года).

11. Слейш А., Чоудри У., Вагнер Ф. и др. Катализ в промышленности: пер. с англ; под ред В.М. Грязнова. М.: Мир, 1986. 291 с.

12. Сычева А.М., Генкин В.С., Мельников С.И., Дюрик Н.М. Реактор для проведения каталитических процессов // Открытия. Изобретения. 1983. № 46. С. 18-19.

13. Романовский Б.В. Основы химической кинетики. Москва: Экзамен, 2006. 415 с.

14. Стронберг А.Г. Физическая химия. Москва: Высшая школа, 2003. 527 с.

15. Тимонова О.А., Мардашев Ю.С. Катализаторы полного окисления природного газа как основа экологически щадящей энергетики // МПГУ, VII Международная конференция. Москва – Ереван, 2008. С. 274–275.

16. Филимонова И.В. Структурообразование и свойства высокопористого блочного катализатора окисления молекулярного водорода. Пермь, 1998. 165 с.

17. Широкопояс С.И. Гидродеароматизация углеводородного сырья с использованием биметал-лических платино-палладиевых катализаторов на основе мезопористых алюмосиликатов. Москва, 2014. 121 с.