Предриформинг дизельного топлива в метановодородные смеси

Предриформинг дизельного топлива в сочетании с последующей паровой конверсией продуктов предриформинга, интегированной с мембранным выделением водорода, является наиболее перспективным вариантом получения чистого водорода для топливных элементов. В настоящей статье рассмотрена первая часть этой проблемы, связанная с предриформингом дизельного топлива. В реакции предриформинга проведены испытания промышленных никельсодержащих катализаторов НИАП-18 (Ni – 15 мас. %, CaO – 8 мас. %, Al2O3 – 74.4 мас. %), НИАП-12-05 (Ni – 48 мас. %, Cr2O3 – 27 мас. %), НИАП-07-01 (NiO – 36 мас. %), НИАП-07-05 (NiO – 38 мас. %, Cr2O3 – 12 мас. %) и серии новых катализаторов предриформинга на базе соединений марганца и кобальта. Испытания проведены при давлениях 1, 6 и 15 атм в области температур 470–560°C, объемных скоростях 6000–12 000 ч-1. Результаты экспериментов показали, что никельсодержащие катализаторы обеспечивают состав продуктов реакции, близкий к равновесному, катализаторы на основе соединений марганца и кобальта – составы отличные от равновесия. Разработана математическая модель предриформинга дизельного топлива в адиабатическом реакторе с неподвижным слоем катализатора. Оценены параметры модели, начиная от кинетики процесса, – до расчета коэффициентов тепло- и массопереноса. Проведено сравнение результатов моделирования с литературными экспериментальными данными. Возможности математической модели продемонстрированы на примере расчетов адиабатических реакторов различной производительности.