ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА МЕТОДОМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПАРОВОГО РИФОРМИНГА

УДК 54.05 Агеева Виктория Алексеевна cтудентка 1 курса магистратуры, химический факультет Донской государственный технический университет Россия г. Ростов-на-Дону e-mail: viktoriaageeva52@gmail.com ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА МЕТОДОМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПАРОВОГО РИФОРМИНГА Аннотация: Статья посвящена рассмотрению применения водородной энергии, а также представлены способ получения водорода при помощи каталитического парового риформинга и основные преимущества этого соединения. Описаны все стадии получения водорода паровым риформингом, детально описана установка паровой печи. Ключевые слова: водород, каталитический паровой риформинг, паровая печь, катализатор, экологичность. Ageeva Victoria Alekseevna 1st year master student, chemical faculty Don State Technical University Russia Rostov-on-Don HYDROGEN PRODUCTION BY CATALYTIC STEAM REFORMING Abstract: The article is devoted to the application of hydrogen energy, and also presents a method for producing hydrogen using catalytic steam reforming and the main advantages of this compound. All stages of hydrogen production by steam reforming are described, the installation of a steam furnace is described in detail. Keywords: hydrogen, catalytic steam reforming, steam furnace, catalyst, environmental friendliness. В настоящее время существующие источники энергии: нефть, уголь, природный газ, остаются незаменимыми, в связи с чем неоднократно выдвигаются попытки поиска альтернативной замены данных веществ. Изучив методы получения энергии, можно заметить, что все технологии сводятся к образованию нового соединения, которое является экологически небезопасным. Решение данной проблемы, заключается в применении водородной энергии, Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 10/2021 https://tribune-scientists.ru 1 поскольку при работе с водородом образуется безопасное вещество – вода. Водород применяют не только в химической (получение аммиака, метанола и др.) и нефтехимической промышленности (гидроочистка нефтяных фракций), но и в двигателях внутреннего сгорания, в качестве экологического топлива [1, с. 40]. Однако, отрицательной стороной водородной энергетики, является её получение, поскольку все установки работают под высоким давлением, а также сам водород является взрывоопасным веществом. В связи с чем, технологический процесс его получения постоянно усовершенствуют, добиваясь безопасной эксплуатации [2, с. 63]. Рассмотрим один из современных методов получения водородной энергетики – каталитический паровой риформинг, при котором достигается чистота водорода до 99,99% об. Данный процесс состоит из нескольких этапов, первый включает подготовку сырья (гидрообессеривание). В качестве основного сырья для получения водорода, применяют природный газ, газы после получения ацетилена, различные виды топлив [3, с. 140]. На втором этапе, очищенное сырьё взаимодействует с паром, образуя смесь водорода окиси углерода. Данная реакция относится к эндотермической и требует подачи тепла, которое поддаётся горелками, расположенными в печи парового риформинга. Сырьё, поступающее на катализатор должно содержать не более 2-3 мг/серы, во избежание его отравления [4, с. 22]. Печь парового риформинга состоит из литых трубок, расположенных вертикально одна, за другой и наполненных катализатором в виде никеля, температура установки достигает порядка 870 °С -880 °С. Следующий этап парового риформинга состоит в превращении углеводородов и получения водорода из воды. Данный этап можно представить в виде двух реакций: 1. CH4+ H2O ⇔CO+ H2 2. CO+ H2O ⇔ CO2+ H2. 2 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 10/2021 https://tribune-scientists.ru Превращение водорода происходит в диапазоне температур от 2000°С до 400°С. Заключительным этапом каталитического парового риформинга является очистка образовавшегося водорода при помощи короткоциклового адсорбционного процесса. Данный процесс протекает в специальном аппарате, в котором находятся следующие газообразные примеси – оксид углерода (CO), диоксид углерода (CO2), и метан. Адсорбция данных веществ происходит при достаточно высоком давлении, в отличие от десорбции, также все процессы сопровождаются без отвода и подачи тепла, что значительно упрощает данный этап технологического процесса. Cписок литературы: 1. Солодова Н.Л. Водород-энергоноситель и реагент. Технологии его получения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. №11-12. С. 39-50. 2. Шалимов Ю.Н. Проблемы применения водорода в энергетике // Альтернативная энергетика и экология. 2009. № 3 (71). С. 61-74. 3. Солодова Н.Л. Водород как перспективный энергоноситель. Современные методы получения водорода // Вестник Казанского технологического университета. 2015. №3. С. 137-140. 4. Савченко Г.Б. Способ получения водорода на основе критических технологий // Научные исследования и научно-технические разработки в области создания и применения инновационных технологий. 2014. №1 (10). С. 21-26. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 10/2021 https://tribune-scientists.ru 3