Энергия из отходов. Ученые упростили получение метана из конденсата

МОСКВА, 6 мар — РИА Новости. Энергоэффективную технологию переработки газового конденсата в мета разработали ученые ТюмГУ и Института катализа Сибирского отделения РАН. Новый метод позволит увеличить объем добываемого газа и уменьшить экологический ущерб от сжигания конденсата, сообщили РИА Новости в Российском научном фонде (РНФ).

Газовый конденсат — побочный продукт при добыче природного газа, который представляет собой ценное углеводородное сырье. Однако, как указано в сообщении РНФ, в России почти 70 процентов его добычи сосредоточено вдали от мест переработки в труднодоступных арктических регионах. Из-за невозможности эффективно транспортировать или использовать конденсат на месте, исторически сложилось так, что его сжигают.

“Это наносит значительный ущерб окружающей среде в местах добычи вследствие выбросов (в атмосферу — Прим. ред.) угарного газа, сажи и токсичных продуктов неполного сгорания. Альтернативой сжиганию газового конденсата может стать его переработка посредством гидрогенолиза. В ходе этой реакции тяжелые углеводороды, из которых состоит конденсат, под воздействием водорода преобразуются в более легкие и стабильные соединения, удобные для транспортировки, например метан”, — отмечается в сообщении РНФ.

Переработка конденсата позволит сократить выбросы продуктов горения вблизи месторождений. Полученный метан может быть закачан в трубопроводы, что увеличит объем добываемого газа. Однако гидрогенолиз конденсата до сих пор не нашел практического применения, поскольку требовал сложного дорогого оборудования и большого расхода энергии на предварительный нагрев газовой смеси, рассказали в пресс-службе РНФ.

Ученые из Тюменского государственного университета и Института катализа имени Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН предложили способ переработки газового конденсата в метан без внешнего нагрева, за счет тепла, выделяемого при самой химической реакции.

Это удалось сделать благодаря применению никельсодержащих стекловолокнистых катализаторов. На их основе возможно производство картриджей с геометрической структурой, обеспечивающей хорошую теплопроводность. Использование таких структурированных картриджей способствует интенсивному теплообмену внутри реактора, благодаря чему для запуска превращения конденсата в метан требуется меньше внешней энергии.

«

"Результаты исследования открывают путь к разработке недорогих, легких, компактных и автономных модульных установок для переработки газового конденсата. Такое оборудование можно доставлять на месторождения природного газа, расположенные даже в труднодоступной местности, поскольку технология не требует создания громоздких теплообменников", — рассказал участник исследования, поддержанного грантом РНФ, ведущий научный сотрудник Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН Андрей Загоруйко.

По его словам, выделение тепла при реакции может быть даже избыточным, что позволит использовать его как источник энергии на производстве, например, для нагрева воды.

Для проверки эффективности новых методов в промышленных условиях ученые провели математическое моделирование. Расчеты показали высокую эффективность всех предложенных подходов, при этом наиболее перспективной оказалась технология с периодическим изменением направления потока реакционной смеси в реакторе.

"Наша технология способна снизить техногенную нагрузку на и без того хрупкие экосистемы российского Севера. Кроме того, мы сможем сберечь ценное углеводородное сырье для его последующего использования", — прокомментировал Загоруйко.

В дальнейшем ученые планируют оптимизировать катализатор, чтобы уменьшить его объем, необходимый для протекания реакции. Исследователи также проработают технологические параметры оборудования для промышленной переработки газового конденсата, чтобы сконструировать опытный образец и испытать его на практике.

Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), опубликованы в журнале Energy.