Бета- и паровая конверсия метана
Технология Бета-конверсии метана предназначена для получения водорода и метанола (и других спиртов) из углеводородсодержащих газов и водяного пара путем обработки их смеси в специализированном реакторе ускоренными электронами и переменным магнитным полем.
Соотношение газа и пара зависит от состава углеводородсодержащего газа. Температура сырьевой смеси 100-150 0С. Давление в реакторе – 130 кПа.
Технология запатентована.
Реактор построен из нержавеющей стали и снабжен специализированным окном из титановой мембраны для ввода ускоренных электронов, а также, встроенным блоком, создающим переменное магнитное поле (или СВЧ-излучение). Общий вид комплекса представлен в макете на Рис. 1.
| Рисунок 1. Макет технологическго комплекса <ета-конверсии для получения водорода (разрез). |
Источником ускоренных электронов является линейный ускоритель электронов (например, ЭЛВ-8, 2,5 МэВ, 90 кВт, 50 мА). Источником СВЧ-излучения является генератор СВЧИ (например, магнетрон с параметрами: 2,45 ГГц, 3 кВт).
При прохождении через поток ускоренных электронов, происходит деструкция молекул воды и метана. Гидродинамические потоки и СВЧ излучение создают условия регулирования реакционной способности радикалов и ионов, выступая в роли катализатора при рекомбинации.
СН4 + Н2О + е– => СН3* + ОН* + Н+ + Н+ => СН3ОН + Н2 + Q
На выходе из реактора продукты проходят сепарацию. Целевые продукты отправляются в хранилища, нецелевые – в рецикл для повторной обработки. Общие энергозатраты составляют около 9 кВт*час на тонну водорода (или 0,03-0,1 ГДж/тонна).
Ниже на Рис. 2 представлена схема процесса Бета- и паровой конверсии метана.
Рис.2. Схема синтеза метанола ускоренными электронами: I – парогенератор, II – смеситель, III – центробежный насос, IV – реактор, V – ускоритель электронов, VI – сепаратор, VII – ректификационная колонна; 1 – подача очищенной воды, 2 – парогенератор, 3 – смеситель, 4 – улитка, 5 – диафрагма, 6 – вывод осевого потока, 7, 8 – вывод газа, 9,10 – вывод тяжелых спиртов, 11,12 – вывод метанола
Сравнение с аналогами
Сравнение аналогичных решений по основным характеристикам и преимущества решений проекта
Бета-конверсия относится к технологиям декарбонизации. Водород, получаемый технологией считается «зеленым».
Продукты технологии:
- Водород, спирты, олефины, и т. д.
- Проектирование промышленных комплексов;
- Технологическое оборудование для создания комплексов производства метанола и водорода;
- Лицензии на производство комплексов.