Он открывает возможности для более эффективного производства водорода, что может помочь в переходе к экологически чистым источникам энергии.
«Газпром» запатентовал новый метод получения водородсодержащего газа, который упрощает технологический процесс и снижает затраты на производство. Подход основан на некаталитической матричной конверсии метана и решает проблемы существующих технологий – у них низкая производительность и необходимо использовать дорогие катализаторы.
Новый способ получения водородсодержащего газа запатентован 7 сентября, следует из данных СПАРК. Согласно опубликованному реферату к патенту сейчас водород в основном получают с помощью паровой, углекислотной и кислородной конверсии природного газа. Эти методы требуют сложного и дорогого оборудования.
Процесс, запатентованный «Газпромом», включает две стадии. На первой при температуре 1000-1100°C проводится некаталитическая матричная конверсия метана в синтез-газ с использованием водяного пара. На второй стадии полученный синтез-газ проходит каталитическую конверсию в проточном реакторе при температуре 500-900°C. Такой подход позволяет добиться более высокой производительности процесса по сравнению с существующими методами.
Среди преимуществ нового метода в реферате к патенту отмечается упрощение процесса. Замена каталитической стадии парциального окисления метана на некаталитическую газофазную стадию матричной конверсии позволяет избежать использования сложных катализаторов. Метод обеспечивает большую производительность процесса, что должно снизить затраты на производство водорода.
Изобретение может быть использовано не только в химической промышленности для переработки углеводородов, но и в энергетике для получения дешевых и экономичных источников энергии.
Существующие методы получения синтез-газа имеют ряд недостатков, указывается в реферате к патенту. Например, двухстадийный способ требует использования катализаторов на обеих стадиях процесса, что приводит к необходимости их частой замены. Это делает такие технологии менее подходящими для небольших установок, которые могли бы использовать водород в своих производственных процессах. Кроме того, при использовании существующих методов происходит неполная конверсия исходного углеводородного сырья и низкая концентрация водорода в продуктовом газе.
В отчете, опубликованном Исследовательским центром проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук (РАН) в апреле 2024 года, говорится, что при разработке целей Парижского соглашения (соглашение в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата – прим. ред.) для получения «зеленого» водорода, который не выбрасывает углекислый газ, необходимо применять электролиз воды с использованием возобновляемых источников энергии. Однако сейчас основным способом производства водорода остаются ископаемые углеводороды, которые не решают проблему изменения климата.
Как сказано в отчете РАН, примерно 80% водорода производится из метана, 20% — из угля. Возобновляемые источники энергии составляют менее 1% мирового производства водорода, а его стоимость в три раза выше, чем у водорода, полученного из ископаемых источников.
СПРАВКА
Водород - один из наиболее перспективных энергоресурсов в мире, у России на этом рынке высокий потенциал, заявлял в 2023 году вице-премьер Александр Новак. Он также указывал на заинтересованность России в расширении сферы использования водорода в качестве экологически чистого энергоносителя. Доля нашей страны на мировом рынке производства водорода сегодня составляет около 7%, это примерно 5 млн тонн в год, сообщала в апреле доцент департамента мировой экономики и международного бизнеса Финансового университета при правительстве РФ Валерия Минчичова. К концу десятилетия Россия намерена занять 20% мирового рынка водорода, отмечал первый замминистра экономического развития РФ Илья Торосов на 28-й Конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата.
Екатерина Солнцева