Разработка научных основ низкоуглеродной технологии получения водорода и графита из углеводородных газов

В настоящем проекте теоретическими и экспериментальными методами будут детально исследованы 3 наиболее перспективные технологии термокаталитического разложения природного и попутного нефтяного газа: на стационарном катализаторе в газовой фазе; в жидкометаллических расплавах; в эвтектических смесях солей. В этой связи для проведения научно-обоснованного количественного сравнительного анализа альтернативных технологических решений, формирования стратегии оптимизации параметров процессов и определения их потенциалов для масштабирования будет разработана и применена специальная компьютерная программа многофакторного сравнительного анализа. Также по результатам проекта будет создано программное обеспечение, позволяющее исследовать процесс каталитического пиролиза метана с учетом многостадийности его разложения. Это позволяет оценить концентрации всех производных метана в процессе пиролиза, таких как этан, этилен и ацетилен, а также рост углеродных частиц и водорода в любой точке реактора в каждый момент времени. Данные модели позволят теоретическим путем выявить закономерности и эффекты, приводящие к увеличению конверсии метана и выхода водорода. Разработанные математические модели будут верифицированы на основе экспериментальных данных, что позволит разработать цифровую модель реактора и проводить численные эксперименты без затрат сырья и энергии для поиска наиболее оптимальных условий работы.