Водородные технологии для возобновляемых энергоносителей и производства химической продукции

Объектом исследования является способы получения водорода и метано-водородных смесей методом каталитического пиролиза природного газа. Внедрение технологии позволит перейти на водородную энергетику, что снизит антропогенное влияние на окружающую среду. Цель работы – разработка методических основ получения композитного катализатора синтеза водорода каталитическим разложением метана (пиролизом). Определение оптимального состава катализатора и способов его формирования. Определение оптимальных условий проведения каталитических испытаний: нагрузки по сырью, температурного интервала протекания реакции, состава реакционной смеси. Исследование углеродного продукта реакции каталитического разложения метана. Полученные результаты будут использованы при разработке аппаратурного оформления для лабораторных испытаний процесса каталитического пиролиза природного газа. Полученные результаты могут быть использованы при разработке TRL4. Основные результаты: Представлены результаты экспериментального исследования по получению жидких органических носителей водорода (ЖОНВ) из тяжёлой смолы пиролиза (ТСП) и каменноугольной смолы (КУС) путем гидрогенизационной переработки и ректификации. Осуществлены исследование углеводородного состава полученных ЖОНВ с помощью метода ГХхГХ/МС и определение их основных физико-химических свойств (плотность, фракционный состав, кинематическая вязкость, температура вспышки, низкотемпературные свойства). Произведен расчёт массовой водородной ёмкости многокомпонентных ЖОНВ на основе их углеводородного состава. Описаны эксперименты по дегидрированию и повторному гидрированию-дегидрированию полученных ЖОНВ в реакторах периодического и непрерывного действия с определением закономерностей изменения углеводородного состава ЖОНВ. Основной областью применения разрабатываемой технологии является энергетика. Использование водорода, получаемого в процессе каталитического разложения метана, будет способствовать улучшению экологической обстановки в регионах Российской Федерации, где внедрение технологии осуществиться, а полученные в процессе выполнения работ данные будут способствовать созданию научно-технического задела для реализации технологии.