Ученые МАИ и ОИВТ РАН разрабатывают технологию переработки попутного нефтяного газа (ПНГ) в водород и технический углерод методом пиролиза при высоких температурах. Для этого создана уникальная лабораторная установка с керамическим реактором, способная нагревать газ до 700‑1,4 тыс. градусов. Аналогов в России нет. Пилотная установка уже готова для испытаний на местах добычи нефти.
Попутный нефтяной газ (ПНГ) обычно сжигают с помощью газового факела. В результате в атмосферу выбрасывается значительное количество углекислого газа. Согласно данным Росстата, в 2025 году было сожжено 25,1 миллиарда кубометров ПНГ, что на 6,8% больше, чем в предыдущем году. Специалисты выражают опасения, что этот процесс может усилить парниковый эффект и ускорить глобальное потепление.
Однако факельное сжигание ПНГ не только наносит экологический ущерб, но и приводит к прямым экономическим потерям для компаний. Это связано с неэффективным использованием ресурсов и необходимостью уплаты штрафов. В России, например, законодательно установлено ограничение на сжигание ПНГ: допускается сжигать не более 5% от общего объема добываемого газа. Если компании превысят эту норму на 500 миллионов кубометров, им придется заплатить штраф в размере 10 миллиардов рублей, а также компенсировать вред атмосфере в размере 8 миллиардов рублей.
Ученые моделируют пиролиз метана и проводят эксперименты на имитирующей ПНГ смеси, содержащей метан, этан, пропан и другие углеводороды. Они изменяют состав сырья, скорость потока, температуру и тип катализатора, чтобы оценить их влияние на объем и структуру продуктов.
«Использование специального вещества – катализаторов – облегчает процесс разложения метана, благодаря чему пиролиз можно проводить при более низких температурах. Это снижает энергозатраты и способствует образованию углеродных наноматериалов. Их введение в состав авиационных композитов повышает ресурс и надежность создаваемых конструкций при одновременном снижении массы. Помимо этого, данные материалы применяются для создания облегченных систем молниезащиты, композитов с функциями экранирования электромагнитного излучения, радиопоглощения и другими. В основном такие материалы на рынке имеют импортное происхождение», – рассказал участник проекта аспирант МАИ Матвей Гальцов-Циенциала.
Углеродные материалы, которые будут получены, найдут применение не только в авиации, но и в энергетике и химической промышленности. Водород же может быть использован в качестве топлива, в металлургии для восстановления железа из руды, а также в производстве аммиака и в других сферах.
Источник: ТАСС
распечатать статью
