В Сибири в миллион раз ускорили превращение природного газа в метанол

Ученые Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН создали установку для синтеза метанола из попутного нефтяного или природного газа плазмохимическим методом. Он позволяет превращать исходное вещество в метанол напрямую и без применения катализаторов, минуя стадию образования побочных продуктов, и за час перерабатывать свыше тысячи кубометров газа.

Метанол – органическое вещество, которое широко используется в промышленности. Из него делаются формальдегиды, синтетические смолы и уксусная кислота, необходимые для производства резин, пластмасс, бетона, красок, клея, растворителей и так далее.

Как рассказали «Энергии+» в научно-техническом центре «Плазма», который ведет работы по проекту, установка состоит из трех блоков. Первый — сопловой, через который на сверхзвуковых скоростях (больше 340 метров в секунду) подается попутный нефтяной или природный газ вместе с окислителем, как правило, водой или углекислым газом. Второй — зона активации, где в газовый поток вводится пучок электронов с помощью специальной пушки. Электронный пучок активирует молекулы метана, содержащиеся в газе. Активированные молекулы метана и кислорода взаимодействуют друг с другом — и образуется метанол. Остается только заморозить реакцию на последней третьей стадии и собрать полученное вещество.

Сергей Городецкий ведущий инженер лаборатории разреженных газов Института теплофизики, генеральный директор НТЦ «Плазма», кандидат технических наук. — «За счет подачи газа для переработки на сверхзвуковых скоростях достигаются высокая эффективность установки и высокая скорость реакции. При плазмохимическом синтезе скорость реакций в миллион раз выше, чем в традиционном химическом, а одна промышленная установка способна перерабатывать в час свыше тысячи кубометров газа. При этом за счет взаимодействия активированных молекул достигается высокий процент преобразования: из всего объема перерабатываемого газа таким образом удается получить до 80% метанола из жидкого продукта».

По словам Сергея Городецкого, установку можно спроектировать и подобрать режимы, чтобы получать на выходе другие ценные для промышленности вещества. Например, если оставить при этом окислитель, можно синтезировать муравьиную кислоту, а если убрать – водород и этан.

Получен Роспатент на основной узел установки. Работы ведутся с участием Госкорпорации «Росатом» (АО «ТВЭЛ»).

Пресс-центр ИТ СО РАН по материалам он-лайн журнала Энергия+