В Пермском Политехе создали инновационный реактор для производства синтез-газа
17.06.2025 Время чтения 1.8 мин. Нефтегазохимия
Ученые Пермского Политеха создали инновационный реактор для производства ключевого компонента химической промышленности — синтез-газа. Эта смесь водорода и оксида углерода, получаемая из углеродсодержащего сырья, служит основой для изготовления топлива, пластмасс, удобрений, синтетических смол и лекарств. Конструкция реактора представляет собой металлический каркас с реакционными и теплообменными трубками. В реакционных трубках послойно размещен катализатор — металлокерамические гранулы, ускоряющие химическую реакцию, а теплообменные трубки отводят излишки тепла. Сырье, например природный газ, проходит через катализатор и преобразуется в синтез-газ. Проблема существующих устройств — это неравномерное распределение тепла в катализаторе. Металлические трубки нагреваются быстрее керамики, что приводит к перегреву у стенок и недостаточному прогреву в центре. Это снижает эффективность реакции.
Решение ученых Пермского Политеха — чередование слоев катализатора со слоями сферических металлических частиц внутри трубок. Металлические частицы улучшают теплопроводность, обеспечивая равномерный прогрев.
— Наше устройство для получения синтез-газа содержит реакторную камеру — полый цилиндр, внутри которого установлены 30 каналов (трубок) увеличенного диаметра и система нагрева, представляющая собой центральную трубу с отверстиями для выхода тепла. Сами каналы заполнены с чередованием слоев катализатора (никель с керамикой) и слоя металлических шариков. Такая конструкция обеспечивает одинаковый прогрев и повышение производительности реактора на 30%, — рассказывает Николай Кондрашов, главный инженер проектов ПНИПУ.
Опытный образец реактора успешно испытан на российском предприятии атомной отрасли.
Принцип работы устройства следующий: углекислый газ и водяной пар под давлением подаются в центральную трубу и поджигаются, нагревая стенки до 900 °C. В реакционные трубки подается углеводородное сырье, например метан, которое проходит через слои металлических шариков и катализатора, превращаясь в синтез-газ. Готовый продукт выводится из реактора.
Результаты испытаний на российском предприятии атомной отрасли показали повышение производительности на 30%. Новый реактор Пермского Политеха позволит позволит увеличить эффективность производства синтез-газа в российской химической промышленности при снижении затрат.
По материалам пресс-службы ПНИПУ
Фото pxhere.com
