Способ получения карбида бора плазмохимическим методом



Владельцы патента RU 2648421:

Акционерное общество "Производственное объединение Электрохимический завод" (АО "ПО ЭХЗ") (RU)

Изобретение относится к получению поликристаллического карбида бора. Карбид бора получают плазмохимическим синтезом в высокочастотном разряде в реакторе, содержащем электроды, выполненные в виде подложек для осаждения карбида бора. Синтез проводят при мощности разряда 500 Вт в плазме атмосферного давления при подаче в реактор потоков водорода, фторида бора и метана. Соотношение потоков H2:BF3 составляет 2,6, соотношение потоков BF3:CH4 составляет 5,5. Предложенный способ позволяет получить в непрерывном режиме изотопные модификации поликристаллического карбида бора. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Заявляемое изобретение относится к области техники получения поликристаллических материалов и может быть использовано для получения поликристаллического карбида бора, в том числе обогащенного одним из его изотопов (например, бором-10).

Карбид бора обладает рядом полезных для технического применения свойств. Высокая твердость дает возможность использовать его в качестве режущего и абразивного инструмента для обработки других материалов. Химическое применение карбида бора определяется его использованием в качестве компонента смесей для диффузионного борирования сталей, результатом которого является повышение твердости и износостойкости поверхности стали со значительным увеличением срока службы изделий. Являясь термодинамически устойчивым соединением, карбид бора применяется в химическом машиностроении в качестве деталей различных агрегатов, работающих в контакте с агрессивными и одновременно абразивными средами. Бор природного изотопного состава содержит два изотопа: бор-10 (19,8%) и бор-11 (80,2%). Первый обладает максимальным из известных для различных нуклидов сечением захвата тепловых нейтронов причем при захвате нейтрона образуются два нерадиоактивных ядра (альфа-частица и литий-7), очень быстро тормозящиеся в среде, а проникающая радиация (гамма-кванты) при этом отсутствует в отличие от аналогичных реакций захвата нейтронов другими нуклидами. Поэтому бор в составе борной кислоты, карбида и других химических соединений применяется в атомных реакторах для регулирования реактивности, а также для биологической защиты от тепловых нейтронов. Кроме того, бор применяется в нейтрон-захватной терапии рака. Эффективность применения бора для указанных целей значительно повышается в случае повышения концентрации изотопа бор-10 (изотопного обогащения).

Известен способ получения карбида бора спеканием элементов (S. Т. Benton and R. David: ‘Methods for preparing boron carbide articles’, US patent no. 3914371, 1975). Способ может быть использован при получении изотопно-обогащенного карбида бора: как правило, используют элементный бор, полученный методом электролиза расплавленных солей (например, US 20100294670 А1). Недостатком способа является высокая стоимость используемого реагента - элементного бора. Еще одним недостатком способа является загрязнение материала примесями, вызванное высокой температурой проведения процесса: в случае метода горячего прессования 1800°C-2200°C.

Известен способ получения карбида бора, основанный на реакции карботермического восстановления борной кислоты или борного ангидрида (F. Schroll and A. Vogt: ‘Electrothermic production of boron carbide’ US patent no. 2163293, 1939). Синтез карбида бора протекает в дуге высокой интенсивности. Дуга постоянного тока протекает между графитовыми электродами. Недостатками способа являются высокая температура синтеза 2300-2500°C и значительные потери бора.

Известен еще один способ получения карбида бора, основанный на реакции карботермического восстановления борной кислоты графитом в печи Ачесона (R.R. Ridgway: ‘Boron carbide and the method of making the same’, US patent no. 1897214, 1933). Недостатками метода также являются высокая температура синтеза и потери бора.

Известен способ получения карбида бора, основанный на реакции карботермического восстановления оксида бора в газовой фазе (В.Z. Dacic, V. Jokanovic, В. Jokanovic and М.D. Dramicanin: ‘Thermodynamics of gas phase carbothermic reduction of boronanhydride’, J. Alloys Compd, 2006, 413, 198-205). К недостаткам метода относится высокая температура синтеза.

Известен способ получения карбида бора, основанный на реакции магний термического восстановления оксида бора в присутствии углерода (Е.G. Gray: ‘Process for the production of boron carbide’, US patent no. 2834651, 1958). К недостаткам метода следует отнести высокую температуру синтеза 1700°C и высокую стоимость магния.

Указанные выше методы относятся к типу «твердофазных». В то же время, если иметь в виду получение карбида бора, обогащенного изотопом бор-10, необходимо исходить из газообразного (летучего) соединения бора, для которого могут использоваться соответствующие известные способы изотопного обогащения (ректификация, центрифугирование). В этой связи представляют интерес методы получения карбида бора, основанные на химическом осаждении из газовой фазы.

Известен способ получения карбида бора химическим осаждением из газовой фазы, основанный на реакции между галогенидами бора и углеводородами в газовой фазе (US 3334967 A 1965). Осаждение карбида бора происходит на горячей подложке в температурном интервале 1800°C-2200°C и при давлении от 13 Па до 26,6 кПа. В качестве летучего углеводорода используется метан. Основным недостатком данного способа является высокая температура синтеза, приводящая к загрязнению карбида бора примесями. Другой недостаток способа связан с дополнительной сложностью аппаратного оформления процесса, проводимого при низком давлении.

Известен другой способ химического осаждения карбида бора из газовой фазы, основанный на реакции хлорида бора с метаном (Deshpande et al. Appl. Phys. Lett. 65 (14), 3 October 1994). В этом способе для активации реакции используется метод химического осаждения из газовой фазы с горячей нитью. Действие температуры подложки на примесный состав в этом методе сводится к минимуму. Недостатком метода, однако, остается ограничение на выбор летучего борсодержащего прекурсора и низкая производительность.

Известен еще способ химического осаждения карбида бора из газовой фазы, основанный на реакции хлорида бора с метаном в лазерном пучке (W.J. Lackey, D. Rosen, С.Е. Duty, D.L. Jean, S.N. Bondi and Т.N. Elkhatib: ‘Laser CVD system design operation, and modeling’, Ceram. Eng. Sci. Proa, 2002, 23, (4), 23-33). Недостатком метода является его сложное аппаратное оформление.

Наиболее близким к заявляемому способом получения карбида бора является восстановление галогенидов бора метаном в плазме высокочастотного разряда при атмосферном давлении (MacKinnon I.M. Wickens A.J. // Chem. and Ind. - 1973. - N 16. - P 800-801). Плазменная горелка представляла собой водоохлаждаемую кварцевую трубу. Максимальный выход хлорида бора в карбид бора составляет 95% и достигается при подаче BCl3 не более 20 л/мин, относительно высоком соотношении Н2:BCl3=8 и стехиометрическом соотношении между метаном и хлоридом СН4:BCl3=1:4. Мощность разряда составляла 30 кВт. Энерговклад при данных условиях на 1 моль газовой смеси составил 230 кДж/моль. Получаемый карбид представлял собой порошок со средним размером частиц 0,4 мкм. Недостатком способа является загрязнение целевого продукта примесями, поступающими из материала плазменной горелки, а также недолговременная работа плазменной горелки в результате использования водяного охлаждения.

Упомянутое решение взято в качестве прототипа.

В рассмотренных выше способах получения карбида бора химическим осаждением из газовой фазы в качестве исходного борсодержащего соединения применялся треххлористый бор. Для получения карбида бора, обогащенного изотопом бор-10, необходимо иметь треххлористый бор с соответствующей степенью обогащения. Известен метод его обогащения методом ректификации, который, однако, не позволяет достигать высоких степеней обогащения и характеризуется низкой производительностью. Применение для этого соединения центробежного метода обогащения может быть также недостаточно эффективным ввиду наличия у хлора нескольких изотопов. С другой стороны, наличие у бора химически устойчивого газообразного при обычных условиях фторида BF3 позволяет использовать для получения высоких концентраций изотопа бор-10 хорошо развитую «фторидную» технологию изотопного обогащения (фтор в отличие от хлора моноизотопен).

Однако способы синтеза карбида бора из фторида бора, в том числе изотопно-обогащенного в плазме высокочастотного разряда нам не были известны.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка технологии прямого получения поликристаллического карбида бора, в том числе изотопно-обогащенного из его трифторида и метана плазмохимическим осаждением из газовой фазы. Другой задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение энергозатрат за счет создания высокочастотного разряда с достаточно высокой плотностью энергии, сохранение химической и изотопной чистоты получаемого поликристаллического карбида бора за счет того, что разряд локализован в объеме и не контактирует со стенками разрядной камеры, упрощение технологии синтеза карбида бора в том числе изотопно-обогащенного, а именно разработка плазмохимической технологии получения карбида бора при атмосферном давлении, что позволяет отказаться от применения дорогостоящего вакуумного оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что осаждение поликристаллического карбида бора ведут в высокочастотном разряде из водорода, фторида бора и метана на электродах, выполненных в виде подложек, контактирующих с концентрированной в малом объеме плазмой атмосферного давления. При этом разработаны условия осаждения поликристаллического карбида бора, а именно проведение процесса при давлении 70,7-100 кПа (0,7-1 атм), соотношении потоков H2:BF3 не менее 2,6 и BF3:CH4 от 5 до 6 и общей скорости потоков Н2, BF3 и СН4 - 1000 см3/мин. Мощность разряда составляет 500 Вт. Эти условия обеспечивают выход поликристаллического карбида бора 95% и энергозатраты, равные 10 кДж/моль.

Опытным путем было установлено, что при давлении менее 70,7 Па (0,7 атм) происходит снижение производительности образования карбида бора вследствие изменения условий существования разряда приблизительно в два раза. При давлении выше 100 кПа (1 атм) требуется увеличения подводимой к разряду мощности, что приводит к увеличению энергозатрат.

Опытным путем было установлено также, что проведение реакции при соотношении потоков Н2 и BF3 не менее 2,6 является оптимальным для максимально возможного выхода карбида бора (до 95%) и максимально возможной производительности способа (1 г/час). При соотношении потоков Н2 и менее 2,6 выход карбида бора снижается приблизительно в 2 раза, а при соотношении потоков Н2 и BF3 более 2,6 снижается производительность способа в два раза. Проведение реакции при соотношении потоков BF3 и СН4 менее 5 наблюдается образование свободного углерода в виде сажи, а при соотношении потоков BF3 и CH4 более 6 - резкое снижение выхода карбида бора.

Кроме того, опытным путем было установлено, что электроды, выполненные в виде подложек, образуют и удерживают в стационарном состоянии плазменный разряд атмосферного давления, который обеспечивает условия для образования поликристаллического карбида бора, в том числе обогащенного одним из изотопов бора, как на поверхности электродов в виде компактных поликристаллов. Опытным путем установлено, что температура электродов в процессе образования карбида бора составляет 800-1200°C. Ниже 800°C осаждения карбида бора на поверхности электродов не наблюдается. При температуре выше 1200°C происходит распыление осажденного материала с поверхности электрода.

Все упомянутые признаки являются существенными, так как каждый из них необходим, а вместе они достаточны для решения поставленной задачи - разработка технологии прямого получения поликристаллического карбида бора из его трифторида бора, в том числе обогащенного одним из изотопов бора, водорода и метана, плазмохимическим осаждением из газовой фазы. Для получения карбида бора, обогащенного изотопом бор-10, необходимо лишь заменить исходный фторид изотопно-обогащенным, предварительно пассивировав внутренние стенки аппаратуры этим газом во избежание изотопного разбавления.

Производительность предлагаемого способа составляет не менее 1 г/час и выход поликристаллического карбида бора 95% из его трифторида с энергозатратами 10 кДж/моль, в то время как в прототипе карбида бора природного состава получают из трихлорида бора с выходом 95% и энергозатраты составляют 230 кДж/моль.

В связи с вышеизложенным предлагаемую технологию можно рекомендовать для организации соответствующего производства.

Пример. Получение поликристаллического карбида бора природного изотопного состава. В реактор из кварцевого стекла помещаются соосные цилиндрические электроды сечением 10 мм на расстоянии 10 мм. Реактор откачивают до остаточного давления 0,1 Па, наполняют водородом и зажигают разряд. Подводимая мощность составляет 500 Вт. Образующаяся низкотемпературная плазма очищает внутреннюю поверхность реактора от влаги и других адсорбированных примесей. Затем, путем подачи водорода в реактор, разряд выводится на рабочее давление 100 кПа (атмосферное давление), после чего реализуют режим горения разряда в потоке водорода. При переходе к атмосферному давлению плазменный разряд сжимается и стабилизируется на концах электродов. После чего в реактор подают реакционную смесь - фторид бора, метан и водород в соотношении потоков водорода, фторида бора и метана 2,6:1,0:0,18 и общем расходе плазмообразующей смеси 500 см3/мин. Образование поликристаллического карбида бора происходит на нагретых до Т=900°C электродах, а также в объеме разряда. По окончании процесса синтеза в реактор подается инертный газ и гасится разряд. Реактор продувается потоком инертного газа, после чего открывается. Выгрузка образцов осуществляется в специально подготовленном боксе с инертной атмосферой. Скорость осаждения карбида бора составляет 1 г/ч. Содержание типичных примесей в полученном карбиде бора представлено в таблице 1.

Наряду с карбидом бора с бором природного изотопного состава таким образом можно получать и другие изотопные разновидности поликристаллического карбида бора.

Предложенный способ позволяет получать в непрерывном режиме изотопные модификации поликристаллического карбида бора в количестве, достаточном для их использования в вышеупомянутых областях науки и техники.

1. Способ получения карбида бора плазмохимическим синтезом в высокочастотном разряде в реакторе, содержащем электроды, выполненные в виде подложек для осаждения карбида бора, при этом синтез проводят при мощности разряда 500 Вт в плазме атмосферного давления при подаче в реактор потоков водорода, фторида бора и метана при общей скорости потоков 1000 см3/мин и при соотношении потоков H2:BF3, равном 2,6, и соотношении потоков BF3:CH4, равном 5,5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура электродов при осаждении карбида бора составляет 800-1200°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение используется в способе синтеза углеводородов С5 и выше из природного газа через промежуточное превращение природного газа в синтез-газ и последующую конверсию СО и Н2 по реакции Фишера-Тропша.

Изобретение относится к способу получения ацетилена и синтез-газа. Способ осуществляется путем частичного окисления углеводородов при помощи кислорода, причем первый исходный поток, содержащий один или несколько углеводородов, и второй исходный поток, содержащий кислород, отдельно друг от друга нагревают, смешивают в соотношении массовых потоков из второго исходного потока и первого исходного потока, соответствующем кислородному числу, меньше или равному 0,31, причем под кислородным числом понимают соотношение из фактически присутствующего во втором исходном потоке количества кислорода и стехиометрически необходимого количества кислорода, которое требуется для полного сгорания одного или нескольких углеводородов, содержащихся в первом исходном потоке, подают в камеру сгорания, где происходит частичное окисление этих углеводородов с получением первого потока крекинг-газа, при этом первый поток крекинг-газа в предварительном гашении в результате впрыскивания водной среды для гашения охлаждают до температуры в интервале от 100 до 1000°C, с получением второго потока крекинг-газа, из второго потока крекинг-газа отделяют от 50 до 90% содержащихся в нем твердых веществ с получением потока твердых веществ, а также третьего потока крекинг-газа, третий поток крекинг-газа в процессе завершающего гашения в результате впрыскивания воды охлаждают до температуры от 80 до 90°C с получением четвертого потока крекинг-газа, а также первого потока технологической воды, четвертый поток крекинг-газа подвергают окончательному отделению твердых веществ с получением одного или нескольких потоков технологической воды, а также газообразного потока продуктов, потоки технологической воды собирают в один объединенный поток, который частично подают обратно в процесс завершающего гашения, а в остальном подвергают очистке при помощи частичного упаривания, причем поток упаривают в количестве от 0,01 до 10% масс., в пересчете на общую массу потока, с получением очищенного потока технологической воды, который охлаждают частично и возвращают в цикл, а в остальном выводят и подают в нуждающуюся в обработке сточную воду.

Изобретение относится к несшитой гелевой углеродной композиции, к пиролизованной композиции, соответственно образующих водный полимерный гель и его пиролизат в виде пористого углерода, к способу его получения, к электроду из пористого углерода, сформированному из пиролизованной композиции, и к суперконденсатору, содержащему такие электроды.

'Изобретение относится к химии, в частности к устройствам для генерации микроволновых плазменных факелов с целью углекислотной конверсии метана в синтез-газ. Устройство содержит источник микроволновой энергии и рабочую камеру, при этом на одном торце рабочей камеры выполнено входное окно, через которое вводят микроволновое излучение, а на другом торце камеры размещены патрубки откачки и ввода рабочей среды.

Изобретение относится к технологии углеграфитовых материалов и может быть использовано при получении уплотнений, прокладок, композиционных материалов, катализаторов, сорбентов.

Настоящее изобретение относится к установке получения метанола и к способу ее работы. Установка включает блок получения синтез-газа с устройством для его осушки и линиями подачи топлива, воды, углеводородного сырья, блок получения метанола с каталитическим реактором, оснащенным линией ввода хладагента и устройством для выделения метанола, оснащенным линиями подачи отходящего газа в блок получения синтез-газа в качестве топлива и вывода сырого метанола.

Изобретение относится к способу утилизации метана из неконтролируемых источников, включающему предварительную очистку и выделение метана из метановоздушной смеси селективной абсорбцией, разложение метана в электрическом разряде на водород и ацетилен, выделение водорода из газовой смеси продуктов разложения.
Изобретение относится к области получения активного угля для производства водки и может быть использовано для получения активных углей для различных отраслей пищевой промышленности.

Изобретение может быть использовано в качестве абсолютно черного тела в измерительной технике, теплотехнике и теплофизике. Светопоглощающий материал, полученный без вспомогательных подложек методом CVD, содержит пучки мало- и многостенных углеродных нанотрубок с латеральными отложениями в виде хаотично ориентированных фрагментов графена с размером до 10 нм, обладает способностью к формованию в ленты толщиной не менее 2 мм и плотностью 0,4 г/см3 с коэффициентом светопоглощения около 99,9%.

Изобретение предназначено для энергетики и может быть использовано при получении дешевых и экономичных источников энергии. Устройство разложения воды на кислород и водород содержит емкость, выполненную из изоляционного материала и имеющую входное и выходное водяные отверстия.

Изобретения относятся к химической промышленности и нанотехнологии. Сначала порошок графита интеркалируют концентрированной серной кислотой, затем окисляют персульфатом аммония. Полученный интеркалированный графит подвергают холодному расширению при 40°С в течение 3 ч и последующему механическому отщеплению слоев графена в помольных барабанах планетарной мельницы, заполненных мелющими шарами, в течение 60 мин. Планетарная мельница содержит основание 14, водило 1 с приводом 3 вращения помольных барабанов 5, выполненных в виде цилиндрических обечаек 15 с торцевыми стенками 16 и крышкой 17 для загрузки расширенного графита и выгрузки готового продукта. Барабаны 5 заполнены мелющими шарами. Сопряжение между торцевыми стенками 16 и цилиндрической обечайкой 15 выполнено по радиусу, равному или большему радиуса мелющих шаров. Оси вращения барабанов 5 расположены вертикально либо под углом к оси вращения водила 1. Одна либо обе торцевые стенки 16 помольных барабанов 5 выполнены сферическими. В помольные барабаны 5 загружены дополнительные мелющие шары с диаметром не менее чем на 20% меньше диаметра мелющего шара (dш), и массовая доля которых 0,2-0,5 от общей массы шаров. Повышается производительность процесса получения графенов и графеноподобных материалов, упрощается конструкция планетарной мельницы и обеспечивается стабильность её работы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении нанокомпозитов. Навеску анализируемых углеродных наночастиц: нанотрубок, нановолокон, астраленов, наноконусов/дисков, графена, оксида графена, после их поверхностной обработки диспергируют с помощью ультразвукового диспергатора в воде или органическом растворителе, являющемся растворителем для полимера, в который будут вводиться наночастицы. Затем пробирку, содержащую полученную дисперсию - взвесь однородно черного цвета, помещают в полость измерительного устройства, представляющего собой держатель в виде вертикально установленного на подставке 3 полого металлического цилиндра 1, и включают источники питания 6 и 12 соответственно осветителя 5 и измерительной схемы 8, в которую включён фотоприёмник 7. В результате зондирования указанной дисперсии излучением осветителя 5 и анализа прошедшего через неё потока излучения посредством регистрации тока в измерительной цепи получают кривую зависимости фототока от времени, определяют скорость оседания наночастиц на дно и таким образом контролируют эффективность их поверхностной обработки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретения относятся к химической промышленности и нанотехнологии. Сначала получают интеркалированный графит путем обработки кристаллического графита раствором персульфата аммония в серной кислоте и выдерживают его до расширения. Из полученного расширенного соединения графита получают смесь путем его обработки карбамидом и глицерином. Массовое соотношение компонентов находится в пределах: карбамид : исходный графит - от 4:1 до 8:1; глицерин : исходный графит - от 15:1 до 30:1. Указанную смесь диспергируют за счет интенсивной сдвиговой деформации под давлением 0,2-2 МПа путем ее пропускания через зазор между неподвижным корпусом и вращающимся диском, составляющий не более 0,2 мм. Устройство для получения графенсодержащих материалов содержит корпус с загрузочным 2 и разгрузочным отверстиями 3, узел подачи смеси расширенного соединения графита с карбамидом и глицерином, диск 4, установленный в нижней части корпуса, соединенный с приводом вращения, приводной вал которого снабжен подшипниковым узлом, закрепленным в центральной расточке крышки, коаксиально установленной в верхней части корпуса с возможностью регулирования зазора между днищем и крышкой. Загрузочное отверстие 2 расположено в центральной части днища, на выходе выполнено в виде воронки 11, сообщено с узлом подачи соединения графита с карбамидом и глицерином и смещено от оси корпуса на расстояние 0,1-0,2 величины его радиуса. Разгрузочное отверстие расположено в боковой стенке корпуса выше верхней кромки диска. Изобретения обеспечивают получение малослойных и высокодисперсных графенсодержащих материалов в непрерывном режиме. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил..

Изобретение относится к способу получения потоков газообразного водорода, обогащенного сероводородом, подходящего для сульфидирования катализатора, получаемого из насыщенных аминов нефтепереработки. Способ включает получение потока кислого газа высокого давления, содержащего сероводород, из зоны гидрообработки, контакт потока кислого газа с водным раствором амина в зоне контакта с целью получения верхнего газового потока, обедненного сероводородом, и раствора амина, обогащенного сероводородом, в виде выходящего нижнего потока, контакт раствора амина, обогащенного сероводородом, с водородом в зоне регенерации и извлечение из зоны регенерации верхнего потока обогащенного сероводородом газообразного водорода, пригодного для сульфидирования катализатора. Изобретение обеспечивает создание потока газообразного водорода, обогащенного сероводородом, при заданном высоком давлении вместе с удобным способом управления концентрацией сероводородом и общим расходом без необходимости сжатия кислого газа. 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения водорода и генерирования энергии. Способ включает стадии, на которых: (a) газообразное углеводородное сырье подвергают эндотермической реакции парового риформинга контактированием в зоне реакции парового риформинга для получения газообразной смеси, содержащей водород и монооксид углерода; (b) извлекают водород из указанной смеси; (c) подают топливо и окислитель в турбину, содержащую последовательно компрессор, камеру горения и турбину расширения, где топливо сжигают со сжатым окислителем в камере горения с получением потока дымового газа; (d) подают по меньшей мере часть указанного потока дымового газа в турбину расширения для генерирования энергии и для получения отходящего газа турбины; (e) обеспечивают теплоту для указанной эндотермической реакции риформинга приведением потока горячего газа, генерированного на стадии (с) и/или стадии (d), в теплообменный контакт с зоной реакции парового риформинга, и на стадии (f) сжижают водород, извлеченный на стадии (b), подвергая извлеченный водород циклу сжижения, содержащему охлаждение и компримирование водорода. Технический результат заключается в разработке способа, который позволяет обеспечить дополнительное генерирование энергии для того же самого количества топлива. 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к нанотехнологии. Сначала готовят суспензию, содержащую этиленгликоль в качестве жидкой дисперсионной среды и углеродный наноматериал, например графен, оксид графена, восстановленный оксид графена, однослойные углеродные нанотрубки, двухслойные углеродные нанотрубки, многослойные углеродные нанотрубки или их смеси, и обрабатывают её ультразвуком. Затем суспензию нагревают до 95 °С. В нагретую суспензию по каплям добавляют органический растворитель с температурой кипения ниже этиленгликоля, например этанол, изопропанол, ацетон. Высота падения капли составляет 1-15 мм, объёмное соотношение органического растворителя и суспензии составляет от 1/2 до 7/1. Тонкую пленку углеродного наноматериала, образованную на поверхности жидкой дисперсионной среды, отделяют, переносят на подложку и сушат. Изобретение позволяет получить однородные и плотные тонкие пленки на основе углеродных наноматериалов и увеличить их поверхностное сопротивление. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится вариантам способа получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа. Один из вариантом способа включает стадию синтеза оксигенатов из исходного синтез-газа, полученного из указанного сырья, в присутствии металлооксидного катализатора, с получением смеси, содержащей оксигенаты, стадию получения углеводородов из указанной смеси в присутствии цеолитного катализатора, стадию разделения углеводородов на жидкую органическую фазу, которую выводят как продукт, газовую фазу и водный конденсат стадии получения углеводородов, и стадию возвращения части газовой фазы в реактор синтеза оксигенатов как циркулирующего газа. При этом кратность циркуляции составляет 3-5, в качестве металлооксидного катализатора используют катализатор, полученный таблетированием промышленного медьцинкалюминиевого катализатора МегаМакс-507 и активного оксида алюминия, взятых в массовом соотношении (1-2)/1, с коллоидным графитом в количестве 1,0% от массы катализатора, в качестве цеолитного катализатора - катализатор на основе декатионированного цеолита типа ZSM-5, модифицированного цинком и металлом, выбранным из семейства платины подгруппы VIIIB, состава, мас.%: Na2O - 0,09, указанный металл 0,1-0,5, Fe2O3 - 0,5-1,0, ZnO - 2,0-5,0, Al2O3 - 25,0, SiO2 - остальное, до стадии получения углеводородов из смеси, содержащей оксигенаты, предварительно выделяют водный конденсат стадии синтеза оксигенатов, который направляют на смешение с водным конденсатом стадии получения углеводородов, полученную смесь конденсатов направляют в ректификационную колонну, а дистиллят ректификационной колонны с содержанием метанола не менее 89,0 мас.% направляют в реактор синтеза оксигенатов. Предлагаемые варианты способа позволяют получить синтетическую нефть с низким содержанием ароматических соединений при сохранении селективности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 8 пр.
Изобретение относится к способу параллельного получения водорода, монооксида углерода и углеродсодержащего продукта. Описан способ параллельного получения водорода, монооксида углерода и углеродсодержащего продукта, в котором один или несколько углеводородов подвергают термической деструкции, причем по меньшей мере часть образующейся водородсодержащей газовой смеси выводят из реакционной зоны реактора деструкции при температуре от 800 до 1400°С и превращают с диоксидом углерода в содержащую монооксид углерода и водород газовую смесь. Технический результат: предложен способ параллельного получения водорода, монооксида углерода и/или твердого углесодержащего продукта с незначительным углекислотным следом при экономически приемлемых для химической промышленности граничных условиях. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к катализатору паровой конверсии углеводородов, включающему активную часть, содержащую никель (Ni), медь (Cu), платину (Pt), палладий (Pd) родий (Ph), рутений (Ru), золото (Au), и носитель на основе оксида алюминия, содержащий оксид магния, алюминат кальция/магния. Активная часть катализатора дополнительно включает кальций, алюминий, калий. Содержание компонентов в катализаторе, масс. %: оксид никеля 5-60; оксид калия 0-5; оксид магния 0-5; оксид кальция 0-5; оксид алюминия 0-5; оксид меди 0-5; платина 0-2; палладий/родий/рутений/золото 0-0,5; носитель остальное до 100. При этом доля рентгеноаморных элементов основного активного компонента составляет не менее 0,4. Технический результат - повышение начальной активности, длительная стабильность. 7 з.п. ф-лы, 3 табл., 16 пр.

Изобретение относится к системе для производства ароматического соединения, содержащей: первое производственное устройство, синтезирующее аммиак, метанол или водород из природного газа; второе производственное устройство, синтезирующее ароматическое соединение из природного газа посредством каталитической реакции и подающее газовую смесь, в основном включающую непрореагировавший метан и водород в качестве побочного продукта, в первое производственное устройство для получения аммиака, метанола или водорода; и устройство отделения водорода, выделяющее водород из продувочного газа, образующегося при реакции синтеза в первом производственном устройстве, и подающее водород во второе производственное устройство для восстановления катализатора, используемого в каталитической реакции. Также изобретение относится к способу. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить чистоту избыточного водорода в продувочном газе. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-07-06 2018-03-28T07:34:05
Наверх