1 Отзыв на автореферат диссертации ШАПОВАЛОВОЙ Оксаны
реклама
Отзыв на автореферат диссертации ШАПОВАЛОВОЙ Оксаны Вячеславовны «Окислительная конверсия природного газа и биогаза в синтез-газ в объемных проницаемых матрицах», представленной на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.04 – физическая химия Центральное место в исследованиях лаборатории профессора Арутюнова Владимира Сергеевича занимает установление закономерностей и оптимизация условий селективного окисления низших углеводородов. В данном направлении выполнена диссертация Шаповаловой О.В., актуальность которой определяется необходимостью переработки метана и метансодержащих газов с целью решения проблем энергетики и производства ценной химической продукции из ненефтяного сырья. Задачи, поставленные в работе, тесно связаны с современными тенденциями развития газохимии. Это в первую очередь - поиск эффективных и экономичных технологий получения синтез-газа. Большие перспективы открывает использование для этой цели горелочных устройств на основе объемных проницаемых матриц, позволяющих максимально использовать тепло реакции, что открывает принципиально новые возможности для создания простых и малотоннажных газохимических производств. Пути решения поставленных задач предусматривают установление влияния термодинамических параметров на равновесный выход продуктов парциального окисления метана, определение роли материала матрицы и ее морфологических характеристик и оптимизацию теплового режима в горелочном устройстве. Экспериментальные результаты были получены на специально сконструированных установках, позволяющих, в широком диапазоне варьировать параметры процесса. Влияние термодинамических факторов (температура и начальное соотношение метана и кислорода), влияющих на распределение продуктов при изобарических и адиабатических условиях, проанализировано с использованием современной программы GASEQ. Остановимся на наиболее важных результатах, полученных Шаповаловой О.В. В частности, они касаются беспламенного горения метановоздушных смесей стабилизированного поверхностью проницаемых объемных матриц. Установлено, что при низкой концентрации кислорода резко снижается температура сгорания за счет снижения вклада глубокого окисления. Это приводит к неустойчивости горения и снижению конверсии метана. Концентрационные пределы устойчивого горения могут быть существенно расширены за счет применения матриц с каталитически активной поверхностью. 1 Окисление метана было проведено с использованием корундовой матрицы с нанесенными металлами (Pt, Pd и Ni). Найдено, что активные матрицы (с Pt и Pd) резко расширяют пределы горения однако при этом снижается выход компонентов синтез-газа в результате глубокого окисления метана. Менее активные в этом процессе Ni-содержащие катализаторы обеспечивают более высокие селективности и выход целевых продуктов. Следует подчеркнуть, автор установил оптимальное содержание Ni в катализаторе, которое составляет 5%. Большой интерес представляют собой результаты, полученные при исследовании влияние на пределы устойчивой конверсии предварительного подогрева топливовоздушной смеси до 200-400оС, в т.ч. за счет дополнительной рекуперации тепла продуктов окисления. Предложенные методы рекуперации тепла открывают возможность устойчивой конверсии в синтез-газ газовых смесей с предельно низкой калорийностью, в т.ч. биогаза с содержанием СО2 до 60%. В качестве замечания можно отметить следующее. На стр.7 сказано «Ввиду низкой экзотермичности целевой реакции (1), ее тепла недостаточно для поддержания автотермического протекания процесса со 100 %-ной селективностью по СО и Н2…». С этим утверждением трудно согласится, поскольку автотермический характер реакции зависит не только от теплового эффекта процесса, но и от исходной температуры конвертируемых газовых смесей, а также от режима отвода тепла. Кроме того 100 %-ная селективность по СО и Н2 практически не достигается. Указанное замечание не снижает высокой оценки работы. По актуальности, научной новизне и практической значимости диссертация Шаповаловой О.В. отвечает всем требованиям ВАК России, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.04 – физическая химия. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Москва, 119991, Ленинский пр., д. 47, тел.: 84951376352, E-mail: ny@ioc.ac.ru Зав. лаб. ИОХ РАН д.х.н. проф. Н.Я. Усачев Подпись Н.Я. Усачева заверяю Ученый секретарь ИОХ РАН к.х.н. Коршевец И.К. 2
