Ученые Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) «Водород как основа низкоуглеродной экономики», базирующегося в Институте катализа СО РАН, занимаются разработкой структурированных катализаторов для производства синтез-газа и метанола на нефтегазовых месторождениях.
Метанол играет ключевую роль в предотвращении образования гидратов, которые затрудняют добычу газа. Новая технология позволит эффективно использовать попутный нефтяной газ, который в настоящее время зачастую просто сжигается. Исследование поддерживается Российским научным фондом.
Метанол, являющийся одноатомным спиртом, востребован в химической и нефтегазовой промышленности. В 2023 году мировое производство метанола превысило 180 млн тонн, из которых 3,9 млн тонн приходилось на Россию.
В процессе добычи углеводородов метанол используется для предотвращения образования газовых гидратов — твердых кристаллических соединений, напоминающих рыхлый лёд, которые образуются при контакте газа с водой и затрудняют процесс добычи природного газа. Метанол получают из синтез-газа, представляющего собой смесь угарного газа и водорода, получаемую путем паровой конверсии метана, основного компонента природного газа.
На нефтегазовых месторождениях часто отсутствует локальное производство метанола, и его приходится доставлять. Метанол можно также производить из попутных нефтяных газов, которые сейчас сжигаются. Локальные производства метанола могут значительно снизить издержки для предприятий на удаленных северных территориях, куда доставка метанола обходится дорого.
Ученые из Водородного центра компетенций НТИ разрабатывают структурированные катализаторы, которые позволят создать компактные установки для генерации синтез-газа путём парциального окисления природного или попутного нефтяного газа, с последующим его превращением в метанол.
Из синтез-газа можно получать не только метанол, но и водород путем доочистки. Ранее ученые из ЦК НТИ оптимизировали процесс получения синтез-газа для водородной энергетики, используя автотермический риформинг метана.