Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
А. Д. РОМАНОВ, М. А. МАРТЬЯНОВ
Научный руководитель – А. Р. МАРТЬЯНОВ
Институт прикладной физики академии наук Российской Федерации, Нижегородский Государственный Технический Университет
ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА И ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА ПИРОЛИЗОМ ПРИРОДНОГО ГАЗА
В настоящее время наиболее рентабельный способ производить водород – паровая конверсия метана. Согласно данным Минэнерго США, стоимость водорода была 7 долл./ГДж (для условий большого завода), что эквивалентно стоимости 3 долл./кг (технологическая себестоимость). Производство водорода электролизом воды на основе современных технологий оценивается по затратам от 10 до 20 долл. за ГДж. Аналогичные цифры дают оценки, полученные для термохимического производства водорода из воды с использованием энергии высокотемпературных гелиевых реакторов (ВТГР) атомных энерготехнологических станций. В ближайшей перспективе водород, получаемый из воды в процессе паровой конверсии метана с помощью энергии ВТГР, может производиться в стране при затратах ниже 7 долл./ГДж.
Работы по получению водорода ведутся по нескольким направлениям:
Получение водорода из воды, электролиз.
Н2О -> Н2 + 0,5 О2 - 143 кДж/г Н2 (теоретически)
В промышленных электролизерах энергетическая цена водорода (Н2) составляет 165 кДж/г, что близко к теоретическому пределу 143 кДж/г.
Пароводяная конверсия метана
СН4 + 2Н2О -> СО2 + 4Н2 – 50 кДж/г Н2 (теоретически)
Оксисинтез
2СН4 + 2Н2О + О2 -> 2СО2 + 6Н2 – 42 кДж/г Н2 (теоретически)
При этом полученная смесь водорода и СО нуждается в газоразделение. Что решаемо, но также приводит к затратам энергии, а также увеличению финансовых затрат.
Получение водорода из метана (природного газа)
Энергетическая цена водорода, полученного пиролизом углеводородов зависит от структуры углеводорода и максимальна для метана:
СН4 -> С(сажа) + 2 Н2 – 40 кДж/г Н2 (теоретически)
При этом образуется свободный углерод.
Разработанная нами технология производства водорода и одновременно технического углерода не имеет аналогов. При работе установки исходный продукт, метан, полностью переходит в водород и углерод.
Пиролиз метана осуществляется с разделением и одновременным удалением из зоны пиролиза твердой фракции (кокса и сажи) и газообразной фракции (водород) при температуре 1400 ± 500 С. Время контакта исходного газа в теплообменнике регулируется с помощью изменения масс-объемного состояния теплообменника.
В качестве сырья используется метан (природный газ, может использоваться другое сырье, содержащего в значительных количествах этан или пропан).
В сравнении с традиционной технологией получения водорода из природного газа, рассматриваемая технология имеет следующие преимущества:
· себестоимость водорода, получаемого пиролизом природного газа в 4-5 раз ниже себестоимости водорода, получаемого электролизом воды и ниже себестоимости водорода, получаемого пароводяной конверсией природного газа;
· использование не дефицитного сырья - природного газа;
· в новой технологии отсутствуют экологически опасные твердые, жидкие и газообразные продукты. Вредное воздействие на окружающую среду отсутствует.
Основные порталы (построено редакторами)