Газовый конденсат представляет собой смесь жидких углеводородов, в том числе этана и пропана, пары которых содержатся в добываемом газе. Почти 70% добычи этого сырья в России приходится на регионы, которые сильно удалены от газоперерабатывающих мощностей. Из-за этого газовый конденсат зачастую сжигается, что приводит к эмиссии угарных газов, сажи и токсичных продуктов.
Альтернативой является гидрогенолиз – обработка газового конденсата водородом, в результате которой тяжелые соединения углеводородов превращаются в более легкие, например, метан, который можно закачивать в трубопроводы. Однако этот подход требует предварительного нагрева газовой смеси и связанного с ним большого расхода энергии.
Ученые из Тюменского университета и Института катализа Сибирского отделения РАН смогли уменьшить расход внешней энергии на переработку газового конденсата в метан за счет тепла химических реакций. Авторам удалось это сделать с помощью никельсодержащих стекловолокнистых катализаторов: на их основе можно производить картриджи с особой геометрической структурой, за счет которой они хорошо проводят тепло.
Апробация нового метода происходила с помощью реактора, в котором при температуре в 300 градусов Цельсия периодически менялось направление движения реагентов. Благодаря этому методу внешняя энергия была необходима только для первоначального запуска оборудования. Далее реакция поддерживалась без дополнительного внешнего нагрева. Это позволяло переработать любой объем газового конденсата, поступавшего в реактор с температурой окружающей среды. Эффективность нового метода подтвердило математическое моделирование, позволившее спроецировать экспериментальные данные на работу промышленного реактора.
«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, даже расположенные в труднодоступной местности, поскольку технология не требует создания громоздких теплообменников», – цитирует Институт катализа СО РАН доктора технических наук Андрея Загоруйко.
