МЕМБРАННЫЙ КАТАЛИЗАТОР, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

1. Мембранный металл-углеродный катализатор дегидрирования углеводородов, представляющий собой пористую металлическую подложку, на которую нанесен каталитический слой, содержащий наночастицы металлов, тонкодисперсно и гомогенно распределенные в пленке углеродного носителя, полученного пиролизом, отличающийся тем, что пористая металлическая подложка состоит из нержавеющей стали, никеля или меди, на нее дополнительно нанесен слой пиролизованного инфракрасным излучением полиакрилонитрила ИК-ПАН, а указанный каталитический слой - на другую сторону подложки, в качестве наночастиц металлов используют наночастицы биметаллических сплавов из ряда Pt-Ru, Pt-Re, Pt-Rh, Pd-Ru, а в качестве углеродного носителя - пиролизованный инфракрасным излучением полиакрилонитрил ИК-ПАН, полученный ИК-пиролизом полиакрилонитрила при интенсивности ИК-излучения на последней стадии, соответствующей 550÷1100°С, дополнительно содержащий мелкодисперсный углеродистый материал.
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного углеродистого материала используют активированный уголь, или детонационный наноалмаз, или углеродные нанотрубки при соотношении ИК-ПАН: мелкодисперсный углеродистый материал=1÷99:99÷1.
002
3. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что ИК-ПАН имеет графитоподобную структуру с d=3,42-3,76 .
4. Способ получения мембранного металл-углеродного катализатора по п.1 путем нанесения на пористую металлическую подложку из нержавеющей стали, никеля или меди слоя полиакрилонитрила из его раствора в диметилформамиде или диметилсульфоксиде или диметилацетамиде, или N-метилпирролидоне, сушки для удаления растворителя, облучения инфракрасным светом - ИК-светом, последующего нанесения на другую сторону указанной подложки прекурсора, представляющего собой совместный раствор в диметилформамиде или диметилсульфоксиде или диметилацетамиде, или N-метилпирролидоне полиакрилонитрила и соединений Pt или Pd с Ru или Re или Rh в соотношении Pt(Pd):Ru(Re,Rh)=(7÷10):1, введения в раствор мелкодисперсного углеродистого материала, облучения инфракрасным светом при интенсивности ИК-излучения на последней стадии, соответствующей 550÷1100°С, и охлаждения до комнатной температуры.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного углеродистого материала используют мелкодисперсный активированный уголь, или детонационный наноалмаз, или углеродные нанотрубки при соотношении ИК-ПАН: мелкодисперсный углеродистый материал=1÷99:99÷1.
002
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что ИК-ПАН имеет графитоподобную структуру с d=3,42-3,76 .
7. Способ по п.4, отличающийся тем, что облучение слоя полиакрилонитрила осуществляют на воздухе в течение 10÷15 мин ИК-светом с интенсивностью, соответствующей Т=150°С, на воздухе в течение 10÷15 мин ИК-светом с интенсивностью, соответствующей Т=200°С, и в инертной атмосфере в течение 10-120 с ИК-светом с интенсивностью, соответствующей Т=600÷1150°С.
8. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что облучение углеродного слоя с нанесенным на него прекурсором осуществляют путем облучения на воздухе в течение 10÷15 мин ИК-светом с интенсивностью, соответствующей Т=150°С, и в течение 10÷15 мин ИК-светом с интенсивностью, соответствующей Т=200°С, и в инертной атмосфере в течение 10÷120 с ИК-светом с интенсивностью, соответствующей Т=550÷100°С.
9. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют со скоростью 30÷70°С/мин.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют со скоростью 30÷70°С/мин.
11. Способ дегидрирования углеводородов с использованием катализатора по п.1 в каталитической установке с проточным мембранным реактором, в котором находится катализатор, разделяющий его на зону дегидрирования и зону, в которую избирательно диффундирует водород.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного углеродистого материала используют мелкодисперсный активированный уголь, или детонационный наноалмаз, или углеродные нанотрубки при соотношении ИК-ПАН: мелкодисперсный углеродистый материал =1÷99:99÷1.
002
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что ИК-ПАН имеет графитоподобную структуру с d=3,42÷3,76 .
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что в качестве углеводородов используют циклогексан, или метилциклогексан, или этилбензол.