Сотрудники Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН создали установку для синтеза метанола из попутного нефтяного или природного газа плазмохимическим методом.

Этот метод 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 журналу «Энергия+» в научно-техническом центре «Плазма», который ведёт работы по проекту, установка состоит из трёх 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 разрежённых газов ИТ СО РАН, генеральный директор НТЦ «Плазма», кандидат технических наук: «За счёт 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 счёт взаимодействия активированных молекул достигается высокий процент преобразования: из всего объёма перерабатываемого газа таким образом удаётся 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.

На основной узел установки получен патент. Работы ведутся при участии Госкорпорации «Росатом» (АО «ТВЭЛ»).

Источник: ИТ СО РАН.