Переработка компонентов природного газа в водород с использованием плазмохимических методов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат химических наук Иванов, Евгений Владимирович

• Иванов, Евгений Владимирович
• кандидат химических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат химических наук Иванов, Евгений Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К МЕТОДАМ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И ПРОЦЕССАМ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА.

1.1 Традиционные способы получения водорода каталитической конверсией природного газа.

1.2 Плазменные методы получения водорода из компонентов природного газа. 15 1.2.1 Выбор направления плазмохимической переработки природного газа.

1.3 Получение водорода с помощью электролиза.

1.4 Получение водорода с помощью фотобиологических методов.

1.5 Высокотемпературные методы получения водорода из воды.

1.5.1 Термохимическое разложение воды (цикл иод/сера, General Atomic Company).

1.5.2 Термохимическое разложение воды (Westinghouse Electric Corporation).

1.5.3 Термохимическое разложение воды (Mark 13 Process).

1.5.4 Получение водорода путем пиролиза биомассы.

1.6 Биологические методы получения водорода из биомассы.

1.7 Получение водорода из СО и воды с помощью каталитических процессов.

1.8 Выделение водорода высокой чистоты из газовых смесей.

1.8.1 Криогенная технология.

1.8.2 Короткоцикловая адсорбция (PSA, Pressure Swing Adsorption).

1.8.3 Методы мембранной очистки водорода.

1.8.4 Выбор технологии выделения водорода из газовых смесей.

Выводы по обзору литературных данных.

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Методика проведения экспериментальных исследований плазмохимической конверсии компонентов природного газа.

2.2 Методика проведения хроматографического анализа.

2.3. Методика обработки результатов.

2.3.1 Разложение метана в отсутствии окислителей.

2.3.2 Окислительная конверсия метана в присутствии воздуха.

2.3.3 Углекислотная конверсия метана.

2.4 Математический аппартат для расчетов математических моделей плазмохимических процессов.:.

2.5 Финансовый анализ проекта получения водорода.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА.

3.1 Результаты экспериментальных данных плазмохимической конверсии метана в отсутствии окислителей.

3.2 Результаты экспериментальных данных плазмохимической окислительной конверсии метана в присутствии воздуха.

3.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОНВЕРСИИ МЕТАНА.

3.3.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОНВЕРСИИ МЕТАНА.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ, ИСПЫТАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЕЕ БЛОКОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА.

4.1 Разработка технологической схемы получения водорода высокой чистоты.

4.2 Технико-экономическая оценка эффективности системы получения водорода.

Выводы по разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Переработка компонентов природного газа в водород с использованием плазмохимических методов»

Развитие мировой экономики и все возрастающие темпы энергопотребления происходят на фоне непрерывного уменьшения мировых запасов ископаемых топлив. Следствием использования ископаемых топлив являются серьезные экологические проблемы, главной из которых является глобальное потепление.

В энергетике будущего важнейшая роль отводится водороду, представляющему собой чистый, ССЬ-нейтральный источник энергии, который может быть использован непосредственно для генерации электроэнергии с помощью топливных элементов, как на транспорте, так и для децентрализованной генерации электроэнергии в стационарных системах энергоснабжения. Водород служит аккумулятором энергии, значительно превосходящим по удельной энергоёмкости все остальные. Сегодня уже существуют различные варианты использования водорода как топлива: водородные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), газовые турбины (ГТ), а также электрохимические генераторы (ЭХГ) на основе топливных элементов (ТЭ).

Водород широко используется в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для производства аммиака, метанола, моторных топлив, для процессов гидроочистки, гидрокрекинга и т. д.

Объем мирового производства водорода составляет 50 млн. тонн и растет на 5-10% в год. Более 90% водорода и синтез-газа (Н2 и СО), производимого и используемого в промышленности, получают методом паровой, паровоздушной, пароуглекислотной или парокислородной каталитической конверсией углеводородного сырья.

Стоимость водорода оказывает существенное влияние на экономические показатели процессов, связанных с его применением, поэтому проблема снижения себестоимости водорода приобретает первостепенное значение. Так как стадия получения синтез-газа при производстве водорода является наиболее капиталоемкой и энергозатратной, основное внимание исследователей и разработчиков направлено на совершенствование этого процесса.

Традиционный способ получения водорода в химической промышленности основан на применении катализаторов. Однако для автономных энергоустановок этот способ пока не нашёл применения. Из-за проблем, которыми обладает каталитический способ конверсии (и которые пока не решены, особенно для установок малой мощности на 1-10 кг/час водорода) целесообразно разрабатывать альтернативные методы преобразования углеводородов в синтез-газ. В данной работе нас интересуют плазменные методы ускорения химических процессов, в частности, при помощи плазмы микроволнового разряда.

Интенсификация химических процессов конверсии углеводородного сырья в водородсодержащий топливный синтез-газ за счет применения новых процессов, альтернативных термокаталитическим, рассматривается в качестве одной из наиболее актуальных задач, ставящихся в данном исследовании.

Объект исследования диссертации - компоненты природного газа.

Предметом диссертационного исследования выступают плазмохимические методы переработки природного газа, каталитические системы паровой конверсии монооксида углерода, системы выделения водорода и методы математического моделирования плазменных процессов.

Основной целью настоящего исследования явилось получение водорода из компонентов природного газа с использованием плазмохимических методов для развития инфраструктуры снабжения водородом автономных и мобильных энергоустановок.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие основные задачи:

• Проведены экспериментальные и теоретические исследования плазмохимических процессов получения синтез-газа из компонентов природного газа.

• Предложены химические схемы плазмохимических процессов окислительной, углекислотной, паровой конверсий метана в синтез-газ, а также 5 конверсии метана в отсутствии окислителей в условиях применения СВЧ-разряда различной конфигурации.

• Выбран оптимальный, с точки зрения энергозатрат, производительности, скорости охлаждения интермедиатов и химического состава продуктов метод плазмохимической переработки метана и его газообразных гомологов для получения водорода.

• Разработана принципиальная технологическая схема получения водорода высокой чистоты из природного газа с использованием плазмохимических процессов в СВЧ-разряде, каталитического процесса паровой конверсии монооксида углерода и выделения чистого водорода на последней стадии.

• Проведены испытания отдельных блоков технологической схемы получения водорода.

• Проведена оценка экономической эффективности получения водорода с использованием плазмохимических методов.

Научная новизна представленной работы заключается в том, что экспериментально доказаны преимущества переработки природного газа в синтез-газ в СВЧ-разряде перед традиционными каталитическими процессами при получении водорода на установках малой мощности.

Впервые предложена методика определения оптимальных параметров работы плазмохимических реакторов для переработки компонентов природного газа в водород в зависимости от исходного состава природного газа.

Впервые проведены экспериментальные исследования по углекислотной конверсии метана с получением водородсодержащего газа в плазме СВЧ-разряда. Полученные результаты позволяют упростить аппаратурное оформление плазмохимических реакторов и минимизировать вредные выбросы в атмосферу при получении водорода.

Разработана методика оценки степени конверсии компонентов природного газа в плазме СВЧ-разряда, температуры газа на выходе из реакторной зоны и количества выделяемого тепла в зависимости от состава подаваемой на 6 переработку газовой смеси, удельного энерговклада и геометрических характеристик плазмохимических реакторов.

Разработаны технологические основы получения водорода плазмохимической конверсией компонентов природного газа, которые могут быть использованы при разработке новых и реконструкции действующих производств водорода непосредственно в местах его потребления.

Полученные результаты могут служить исходными данными для технологического регламента на опытно-промышленный образец установки производства водорода из компонентов природного газа и воды производительностью 10 м3/час.

Основные положения и результаты работы опубликованы в Отчетах по Государственным контрактам 02.516.11.6037 и 02.516.11.6137, выполненных в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» по критической технологии «Технологии водородной энергетики»).

Результаты работ докладывались на 3 конференциях (1 международная и 2 всероссийских). По материалам работы опубликовано 7 статей, 3 тезиса докладов и 2 доклада в сборниках трудов научно-технических конференций, 2 патента РФ.

Заключение диссертации по теме «Химия и технология топлив и специальных продуктов», Иванов, Евгений Владимирович

Выводы по разделу 4

1. Проведенный оценочный расчет показывает, что уровень риска проекта является высоким, однако по мере разработки и внедрения соответствующих технологий он будет снижаться.

2. Производство водорода по предлагаемой технологии оценивается как экономически эффективное при цене водорода от 6,11 руб/м .

3. В силу инновационного характера его технологии реализация подобных проектов первоначально будет связана с повышенными технологическими рисками.

4. По мере распространения технологии и перехода к промышленному масштабу производства прогнозируется снижение удельных капитальных затрат за счет применения серийного оборудования.

5. Замена природного газа на биогаз в рассматриваемом процессе предположительно позволит сократить текущие затраты, что повышает эффективность проекта. Инвестиционные расходы, изменение которых существенно меньше влияет на экономическую, при этом несколько увеличатся. Таким образом, интегральный экономический эффект проекта повышается.

6. Проекты, предполагающие использование природного и био- газа сложно считать альтернативными, так как наличие того или иного сырья зависит от региона, в котором будет размещаться производство водорода. Есть все основания считать, что обе технологии найдут свою область применения.

Заключение

Проведены экспериментальные и теоретические исследования плазмохимических процессов получения синтез-газа из компонентов природного газа, показавшие свою эффективность для получения водорода. В условиях плазмохимической переработки метана удаётся достичь конверсии сырья до 90 % при затратах электроэнергии 2,0-2,5 кВтч/м метана. При этом, в зависимости от условий (применение кислорода, водяного пара, С02 и соответствующих гомологов метана), можно варьировать соотношение Н2:СО в продуктах от 3:1 до 1:1. Полученные результаты показывают, что энергозатраты на получение синтез

-з газа с мольным отношением Н2/СО=2:1 равны 1,1-1,3 кВтч/м , при отношении Л

Н2/СО=1:1 они составляют 0,7-0,8 кВтч/м .

Предложены химические схемы плазмохимических процессов: окислительной конверсии метана в синтез-газ:

СН4(Г)+ а02(Г)—> (0,5*а2)С2Н2(Г)+ (2*сц+1,5*а2+а3+2*а5)Н2(г) + (0,5а3)С2Н4(г) + + (ai+ot4)CO(r) + a5C02(r) + (2*а4)Н20(ж) + (1- ai - а2 - а3 - сц - а5) СНд (г) + + (a-0,5*ai-l,5a4-a5)02(r) углекислотной конверсии метана в синтез-газ:

СН4(Г)+аС02(г)—>(0,25 *a2)C2H2(r)+(2*ai+1,25 *а2)Н2(Г)+(0,25*аз)С2Н4(Г)+

2*а1+4*аз)С0(г)+(а-а1-3*аз)С02(г)+(2*аз)Н20(ж)+(1- ai - а2- а3)СН4(г) также конверсии метана в отсутствии окислителей:

СН4 (г) -> (0,5 ai) С2Н2 (г) + (1,5*ai + a2 + 2*a3) Н2 (г) + (0,5 a2) С2Н4 (г) + + (a3/n) Сп (т) + (1- ai - a2 - a3) СН4 (г) в условиях применения СВЧ-разряда различной конфигурации, а - степень протекания реакций по соответствующим механизмам, все а являются величинами зависящими от состава перерабатываемой смеси и удельного энерговклада.

Выбраны оптимальные, с точки зрения энергозатрат, производительности, скорости охлаждения интермедиатов и химического состава продуктов методы плазмохимической переработки метана и его гомологов для получения водорода в зависимости от условий переработки:

Для конверсии метана в водород и ацетилен: удельный энерговклад: 2,2-2,8

• 3 3 кВт*час/м метана. Стоимость получаемого водорода: 2,5-2,9 кВт*час/м водорода. Количество добавляемого аргона для плазмохимической переработки -0,04 м /час. Источник питания магнетрона постоянного тока. Конверсия метана составляет 56-61 %. Суммарный баланс процесса может быть описан уравнением:

СН4 (Г) 0,09 С2Н2 (г) + 0,92 Н2 (г) + 0,075 С2Н4 (г) + (0,25/п) Сп (х) + 0,42 СН4 (г)

Для конверсии смеси метан-воздух в синтез-газ: удельный энерговклад: 1,2

•7 о

1,4 кВт*час/м метана. Стоимость получаемого водорода: 1,7-1,9 кВт*час/м водорода и 1,1 - 1,3 KBT*4ac/MJ синтез-газа. Соотношение исходных реагентов СЙ4/02 = 2. Источник питания магнетрона постоянного тока. Конверсия метана составляет 86 %. Суммарный баланс процесса может быть описан уравнением:

СН4(Г)+ /2 02(г)-* 0,007 С2Н2(Г)+ 1,575 Н2(г)+ 0,002 С2Н4(г) + 0,818 СО(г) + +0,025 С02(г) + 0,136 Н20(ж) + 0,139 СН4(г)

Для конверсии смеси метан-углекислый газ в синтез-газ: удельный энерговклад: 1,7 -1,8 кВт*час/м метана. Стоимость получаемого водорода: 1,3-1,4 л л кВт*час/м водорода и 0,7 - 0,8 кВт*час/м синтез-газа. Соотношение исходных реагентов СН4/СО2 = 1,15. Источник питания магнетрона постоянного тока. Конверсия метана составляет 75 %. Суммарный баланс процесса может быть описан уравнением:

СН4(Г)+ 0,85 С02(г)-* 0,035 С2Н2(г)+1,387 Н2(г)+0,035 С2Н4(Г)+ 1,224 СО(г)+ +0,235 С02(г)+ 0,006 Н2О(ж)+0,851СН4(Г)

Разработана принципиальная технологическая схема получения водорода высокой чистоты из природного газа с использованием плазмохимических процессов в СВЧ-разряде, каталитического процесса паровой конверсии монооксида углерода и выделения чистого водорода на последней стадии. Показано, что с помощью данного процесса эффективно перерабатывать низконапорные метансодержащие газы в водород на установках малой мощности, предназначенных для децентрализованного получения водорода. Эффективность как по топливу, так и по энергетическим затратам превышает применяемые в настоящий момент показатели для получения высокочистого водорода с помощью электролизных систем.

Проведены испытания отдельных блоков технологической схемы получения водорода. Изготовлен на базе ИОФ РАН совместно с РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина демонстрационный образец системы получения водорода, производительностью 10 м /час по водороду, проведены его комплексные испытания в рамках государственного контракта 02.516.11.6037 по ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы».

Проведена оценка экономической эффективности получения водорода с использованием плазмохимических методов. Проведенный оценочный расчет показывает, что уровень риска при реализации проекта является высоким, однако по мере разработки и внедрения соответствующих технологий он будет снижаться. Производство водорода оценивается как экономически эффективное при цене реализации водорода от 6,5 руб/м3 (срок окупаемости 4-5 лет), при том что себестоимость водорода, производимого по разработанной технологической схеме, будет составлять 4-4,5 руб/м"5.

Разработанные теоретические и технологические основы получения водорода плазмохимической конверсией компонентов природного газа, могут быть использованы при создании новых и реконструкции действующих производств водорода непосредственно в местах его потребления.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Иванов, Евгений Владимирович, 2008 год

1. Справочник азотчика: Физико-химические свойства газов и жидкостей. Производство технологических газов. Очистка технологических газов. Синтез аммиака. 2-е изд., М.: Химия, 1986. - 512 е., ил.

2. Rostrup-Nielsen J.R. (1984) Catalytic Steam Reforming. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New-York Tokyo.

3. Green Car Congress. Satellite Imagery Study Provides Check on Global Gas Flaring. Материалы сайта www.greencarcongress.com.

4. Bromberg L., Cohn D.R., Heywood J. et al. // Diesel Engine Emissions Reduction (DEER) Meeting. August 2002.

5. Supat K., Chavadej S., Lobban L.L. et al. // Energy & Fuels. 2003. V. 17. P. 474481.

6. Fincke J.R., Anderson R.P., Hyde T. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2002. V. 22. N 1. P. 105-136.

7. Zou J.-J., Zhang Y.-P., Liu C.-J. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2003. V. 23. N 1. P. 69-82.

8. Yun Yang // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2003. V. 23. N 2. P. 283296.

9. Yao S.L., Suzuki E., Meng N. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2002. V. 22. N2. P. 225-237.

10. Deminsky M., Jivotov V., Potapkin B. et al. // Pure Appl. Chem. 2002. V. 74. N 3.P. 413-418.

11. Ruzinska E., Kurdel M., Morvova M. // Proc. HAKONE-5. Milovy (Czech Republic). 1996. P. 290-294.

12. Kozlov K.V., Michel P., Wagner H.-E. // Proc. HAKONE-6. Core (Ireland). 1998. P. 78-82.

13. Thanyachotpaiboon K., Chavadej S., Caldwell T.A. et al. // AlChE Journal. 1998. V. 44. N 10. P. 2252-2257.

14. ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 11, с.81-82.

15. M.Deminsky, V.Jivotov, B.Potapkin, and V.Rusanov Plasma-assisted production of hydrogen from hydrocarbons. Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 3, pp.413-418, 2002.

16. Hydrogen Production and Storage, International Energy Agency (IEA).

17. Robert B. Dopp, Hydrogen Generation Via Water Electrolysis Using Highly Efficient Nanometal Electrodes, DoppStein Enterprises, Inc.

18. F. T. Wagner, G. A. Somorjai, Photocatalytic Hydrogen Production From Water On Pt-Free SrTi03 In Alkali Hydroxide Solutions, Nature, 285, 559 560 (19 June 1980).

19. W. Pyle, J. Healy, R. Cortez, Solar Hydrogen Production by Electrolysis, Home Power 39 February / March 1994.

20. Maheshkumar Chettiar, Co-Production of Hydrogen and Sulfuric Acid by Electrolysis, Department of Electrical Engineering, College of Engineering, University of South Florida.

21. Clovis A. Linkous, Darlene K. Slattery, Solar Photocatalytic Hydrogen Production From Water Using A Dual Bed Photosystem, Florida Solar Energy Center, University of Central Florida.

22. AH T-Raissi, Analysis of Solar Thermo chemical Water-Splitting Cycles for Hydrogen Production, Florida Solar Energy Center, University of Central Florida.

23. Пожароопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд., под ред. А. Я. Корольченко и А. Н. Багратова, М.: Химия, 1990.

24. R. Evans, L. Boyd, С. Elam, S. Czernik, R. French, C. Feik, S. Philips, E. Chaornet, Y. Parent. Hydrogen from biomass-catalytic reforming of pyrolysisvapors. FY 2003 Progress Report, National Renewable Energy Laboratory, 2003.140

25. A. Demirbas. Gaseous products from biomass by pyrolysis and gasification: effects of catalyst on hydrogen yield. Energy Conversion and Management 43 (2002) 897.

26. L. Garcia, R. French, S. Czernik, S. Chornet. Catalytic steam reforming of bio-oils for the production of hydrogen: effects of catalyst composition. Applied Catalysis A: General 201 (2000) 225.

27. S. Czernik, R. French, R. Evans, E. Chornet. Hydrogen from postconsumer residues. U.S.DOE Hydrogen and Fuel Cells Merit Review Meeting, Berkeley, С A, 2003 (May 19-23).

28. О. Onay, O.M. Kockar. Fixed-bed pyrolysis of rapeseed (Brassica napus L.). Biomass and Bioenergy 26 (2004) 289.

29. C.E.G. Padro, V. Putsche. Survey of the economics of hydrogen technologies. National Renewable Energy Laboratory Technical Report, NREL/TP-570-27079. September, 1999.

30. D.B. Levin, L. Pitt, M. Love. Biohydrogen production: prospects and limitations to practical application. International Journal of Hydrogen Energy 29 (2004) 173.

31. J.R. Benemann. Process analysis and economics of biophotolysis of water. IEA/H2/10/TR2-98, 1998.

32. S.A. Markov, A.D. Thomas, M.J. Bazin, D.O. Hall. Photoproduction of hydrogen by Cyanobacteria under partial vacuum in batch culture or in a photobioreactor. International Journal of Hydrogen Energy 22 1997) 521.

33. A.S. Fedorov, A.A. Tsygankov, K.K. Rao, D.O. Hall. Hydrogen photoproduction by Rhodobacter sphaeroides immobilised on polyurethane foam. Biotechnology Letters 20 (1998) 1007.

34. H.G. Zhu, T. Suzuki, A.A. Tsygankov, Y. Asada, J. Miyake. Hydrogen production from tofu wastewater by Rhodobacter sphaeroides immobilized in agar gels. International Journal of Hydrogen Energy 24 (1999) 305.

35. M. Yetis, U. Gunduz, I. Eroglu, M. Yucel, L. Turker. Photoproduction of hydrogen from sugar refinery wastewater by Rhodobacter sphaeroides O.U.OOl. International Journal of Hydrogen Energy 25 (2000) 1035.

36. C.Y. Lin, C.H. Jo. Hydrogen production from sucrose using an anaerobic sequencing batch reactor process. Journal of Chemical Technology and-Biotechnology 78 (2003) 678.

37. H.H.P. Fang, H. Liu. Effect of pH on hydrogen production from glucose by a mixed culture. Bioresource Technology 82 (2002) 87.

38. E.W.J.V. Niel, P.A.M. Claassen, A.J.M. Stams. Substrate and production inhibition of hydrogen production by the extreme thermophile Caldicellulosiruptor saccharolyticus. Biotechnology and Bioengineering 81 (2003) 255.

39. Y. Ueno, S. Otsuka, M. Morimoto. Hydrogen production from industrial wastewater by anaerobic microflora in chemostat culture. Journal of Fermentation and Bioengineering 82 (1996) 194.

40. Energy Information Administration. U.S. natural gas repressuring, U.S. naturalgas vented and flared. Материалы сайта tonto.eia.doe.gov.142

41. CompactGTL, Associated gas. Материалы сайта www.compactgtl.com.

42. ЗАО «Метапроцесс». Материалы сайта www.metaprocess.ru.

43. Группа компаний «Энергосинтоп». Материалы сайта www.energosyntop.com

44. Oil and Gas Conservation Commission of the State of Colorado, Cause No. 54 Order No. 54-2, March 18, 1955.

45. Khalid Azzam, K. Seshan, I.V Babich, Water-gas-shift reaction in a catalytic membrane reactor for fuel-cell application, (www.cpm.tnw.utwente.nl).

46. Maria Flytzani-Stephanopoulos, Jerry Meldon, Qi Fu, Xiaomei Qi, Karel Kapoun, Water-gas Shift with Integrated Hydrogen Separation Process.

47. Jerry Y.S. Lin, HenkVerweij, Peter Smirniotis, Junhang Dong, Zeolite Membrane Reactor for Water-Gas-Shift Reaction for Hydrogen Production, University of Cincinnati Arizona State University May 15, 2007.

48. Paul К. T. Liu, C02 Selective ceramic membrane for water-gas shift reaction with concomitant recovery of C02, Quarterly Report For the period October 1, 2003 to December 31, 2003.

49. Greg Brinkman, Economics and Environmental Effects of Hydrogen Production Methods, Fall 2003.56 http://www.grasys.ru/57 http://www.gsp-bmt.ru/

50. Iwamoto et al., Membrane, 30, 5., 247-253 (2005).

51. Варежкин А. В., Лысов А. А., Тезисы докладов отчетной интернет-конференции за 2002 год, Москва, 30.12.2002 20.01.2003. М.:Изд-во РХТУ. 2003, с. 165-166.

52. Словецкий Д.И., Чистов Е.М., Рошан Н.Р., Производство Чистого Водорода, ISJAEE, 1 (9), 43 46 (2004).

53. Howard В., Killmeyer R., Rothenberger K., The Hydrogen Permeability of Palladium-Copper Alloy Composite Membranes Over a Wide Range of Temperatures and Pressures, Dept. of Chem. and Pet. Eng., Univ. of Pittsburgh, US DOE NETL.

54. Ilias S., Development of Pd-Ag Composite Membrane for Separation of Hydrogen at Elevated Temperature, Department of Mechanical and Chemical Engineering, North Carolina A&T State University, mailto:[e-mail]

55. Green Car Congress. Satellite Imagery Study Provides Check on Global Gas Flaring. Материалы сайта www.greencarcongress.com.

56. Billaund F. et al., Thermal decomposition of methane // Revue de l'Institut francais du petrole, vol. 44, No 6, 1989.

57. M. Tukhto, M. R. Predtechensky, D. A. Shestakov. The catalytic effect of dielectric barrier discharge on methane conversion by steam. 15th International Symposium on Plasma Chemistry Vol. VII p.2957.

58. Кобзев.Ю.Н. Пути повышения эффективности использования газообразного топлива в энергетике и промышленности. Диссертация на соискание ученой степени доктора наук. М. 1989.

59. JI.C. Полак, А. А. Овсянников, Д.И. Словенецкий, Ф.Б. Вурзель. Теоретическая и прикладная плазмохимия. М.: Наука, 1975.

60. В.Д. Русанов, А.А. Фридман. Физика химически активной плазмы. М.: Наука, 1984.

61. Gr.Brit.Patent, N 1316668,3.06,1969.

62. A.Fridman, S. Nester, L.A. Kemedy, A. Saveliev, O. Mutaf-Yardimci. Glidingarc discharge. Progress in energy and combustion science, 25 (1999), pp.211-231.144

63. Е. Баранов. Исследование неравновесных плазмохимических систем конверсии метана в сложные углеводороды. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. М. 2003.

64. Н. Gladish Hydroc. Proc. Pet. Ref.,vol. 41, N 6 159 (1952).

65. Chem. Week, vol. 94,N 3, p. 65 (1964).

66. D.A.Maniero, P.F.Kienast, Westinghouse Eng., vol. 26, N3,66 (1966).

67. Жоров Ю.М. Кинетика промышленных органических реакций. М: Химия, 1989.

68. Демкин С.А., Нестер С.А. Эффект повышения энергетической эффективности процесса конверсии метана в ацетилен в СВЧ разряде умеренного давления. М: Препринт ИАЭ-5253/13, 1990.

69. L. Bromberg, D.R. Colin, A. Rabinovich, J.E. Surma, J. Verden. Compact plasmatron-boosted hydrogen generation technology for vehicular apphcation. International Journal of Hydrogen Energy, 24 (1999), 341-350.

70. K. Iskenderova, P. Porshev, A. Gutsol, A. Saveliev, A. Fridman, L. Kennedy, T. Rufael, "Methane conversion into syn-gas in gliding arc discharge". Proc. of 15th International Symposium on Plasma Chemistry, 2001, Orleans, p.2849.

71. Plasma Reformer Fuel Cell System for Decentralized Power Applications by L. Bromberg et. al., Int. J. Hydrogen Energy vol 22, No. 1, pp. 83-94,1997.

72. A. Czernichowski, T.Czech, J.Miczeraczyk, Proc. of the First Int. Conf. on Adv. Oxidation Tech., London, Ontario, 1995, 246.

73. Czernichowski A., "Glidarc I Assisted Partial Oxidation of Gaseous Hydrocarbons". Proc. of 14th International Symposium on Plasma Chemistry, 2-6 August 1999, Prague.

74. В.Д. Русанов, К. Этьеван, А.И. Бабарицкий и др. Эффект плазменного катализа на примере диссоциации метана на водород и углерод. ДАН, 1997,т.354,№2,с.213-215.

75. С.В. Потехин, Б.В. Потанкин, М.А. Деминский и др. Эффект плазменного катализа при разложении метана. ХВЭ, 1997,т.ЗЗ, №1, с.59-66.

76. В.Д.Русанов, А.И.Бабарицкий, Е.Н.Герасимов, В.К.Животов, Б.В.Потапкин, Р.В.Смирнов. Энергия электронов в импульсном псевдокоронном микроволновом разряде в процессе плазменного катализа. ДАН, 1999, т.366, №3, с.323.

77. А.И. Бабарицкий, Е.Н. Герасимов, С.А. Демкин, В.К. Животов, А.А. Книжник, Б.В. Потапкин, В.Д. Русанов, Е.И. Рязанцев, Р.В. Смирнов, Г.В. Шолин. Импульсно-периодический СВЧ-разряд как катализатор химической реакции. ЖТФ, 2000, т.70, в.11, с.36-41.

78. А.И.Бабарицкий, И.Е. Баранов, С.А. Дёмкин, В.К.Животов, Б.В.Потапкин, Б.В. Потапкин, В.Д. Русанов, Е.И. Рязанцев, К. Этьеван. Плазменный катализ процессов конверсии углеводородов. ХВЭ, 1999, т.33,№6,с.458-463.

79. В.Д. Русанов, А.И. Бабарицкий, М.Б. Бибиков, Е.Н. Герасимов, В.К. Животов, А.А. Книжник, Б.В. Потапкин, Р.В. Смирнов. Свойства каталитически активного импульсного микроволнового разряда атмосферного давления», ДАН, 2001, т. 377, №6.

80. В. Potapkin, A. Babaritski, М. Deminski, V. Jivotov, R. Smirnov, V. Rusanov. Plasma catalysis of hydrocarbon reactions in pulse microwave discharge. AIAA 993570 (American Institute of Aeronautics and Astronauts).

81. M. Deminski, V. Jivotov, B. Potapkin, V. Rusanov, Plasma Assisted production of hydrogen from hydrocarbons". Proc. of 15th International Symposium on Plasma Chemistry, Orleans, 2001, Prague.

82. H. Tanaka, K. Sata, Combastion and Flame, vol. 118 (1999) N3,p 317-508.146

83. D.K.Zhang, C.A. Heidereich ,Fuel, vol 78 (1999) N5, p. 511-628.

84. L.Lobban, R.Mallison, Applied Catalysis vol. 178 (1999) N1.

85. P. Karrer, Lehrbuch der organischen Chemie, Georg Thieme (Verlag) Leipzig, 1936. Перевод: П. Kappep, «Курс органической химии», ОНТИ, 1938, стр. 92.

86. Словецкий Д.И., Манкелевич Ю.А., Словецкий С.Д., Рахимова Т.В. Химия высоких энергий. 2002. Т.36. №1. С.50.

87. Krestinin A.V. И Chem-Phys. Rep-1998-VA7 №8. Р-1441. Comb. Flame2000. V.12/P.513.

88. Muller R., Kaske G., Erdoiilund Kohle-Erd., GasPetrochemie, 1984. B.37. S.149.

89. Жуков М.Ф., Калиненко P. А., Левицкий А. А., Полок JI.//C. «Плазмохимическая переработка угля». М. Наука. 1990. 200с.

90. Потапкин Б. В., Русанов В. Д. Самарин А. Е. Фридман А.А. Химия высоких энергий, 1983, т. 17, с. 1251 - 125.

91. Вакар А. К., Животов В. К., Крашенинников Е. Г. и др. О механизме плазмохимического процесса диссоциации С02 в неравновесном СВЧ-разряде: Препр. ИАЭ им. ТТ. В. Курчатова, № 3466/7, М., 1981. 8 с.

92. Животов В. К., Русаков В. Д., Фридман А. А.— В кн.: Химия плазмы. М.: Энергоиздат, 1982, вып. 9, с. 206—236.

93. Patrushev В. I., Bykunov G. Г., Spector А. М. In: III Symp. Intern, de Chimiedes Plasmae. Univ. Limoges, 1977: Communications. ШРАС, 1977,1. 2.18.

94. Колесниченко Ю. Ф., Мотюхин В. Д., Муравьев В. Ф., Смазное С. П. ДАН СССР, 1979. т. 246, с. 1091 - 1095.

95. Словецкий Д. П. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. М.: Наука, 1980.310 с.

96. Willis G., Saryend W. /., Marlow D. M.— J. Appl. Phys., 1989, vol. 50, p. 68 -70.

97. Русанов В. Д. Фридман А. А. Шолин Г. В. В кн.: Тепло- массообмен в плазмохимических процессах. Минск-. 1982, ч. I.e. 137 - 146.

98. Dybkjaer J., Hansen J.B. Proc. IV Int. Natural Gas Conversion Symp. Kruger

99. National Park, South Africa, 1995. Amsterdam: Elsevier. 1997, p. 99 116.147

100. Fleisch T.N., Basu A., Gradassi M.J., Masin J.C. Ibid., p. 117.

101. Арутюнов B.C., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. М.: Наука, 1998, с. 350.

102. Bradford M.C.J., Vannice М.А. Catal. Revs., 1999, v. 41, № 1, p. 1 42.

103. Galuszka J., Pandey R.N. Catal. Today, 1998, v. 46, № 2 3, p. 83 - 89.

104. Shao Z., Dong H., Lin S. e.a. Abstr. 2-d China-Russia Symp. on Catalysis. Dalian, China, 1999.

105. Ma L., Trimm D.L., Jiang C. Appl. Catal., 1996, v. A138, № 2, p. 265 274, 275 -283.

106. Dybkjaer I., Hansen J.B. Proc. IV Int. Natural Gas Conversion Symp. Kruger Natural Park, South Africa, 1995. Amsterdam: Elsevier, 1997, p. 99 116.

107. Репа M.A., Gomer J.P., Fierro J.L.G. Appl. Catal., 1996, v. A144, № 1 2, p. 7 -57.

108. Ioannides Т., Verykios X.E. Proc. V Eur. Workshop on Methane Activation. Limerik. Irelana, 1997.

109. Krylov O.V., Mamedov A.Kh., Mirzabekova S.R. Catal. Today, 1998 r.

110. Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях

111. Астановский Д.Л., Астановский Л.З., Иванов Е.В. Высокоэффективная технология переработки природного или попутного нефтяного газа в жидкие моторные топлива // Наука и техника в газовой промышленности. 2008. №1(33). - С.28-36.

112. Арапов К.А, Иванов Е.В., Чопоров Д.Я., Винокуров В.А. Переработка попутного нефтяного газа с использованием плазменных технологий // Наука и техника в газовой промышленности. 2008. №1(33). - С.52-60.

113. В.А.Винокуров, Е.В.Иванов, П.А.Гущин. Плазмохимические системы переработки метана с использованием СВЧ-разряда // Нефть и газ. Евразия, -2007, №2, - С.44-46.

114. Гущин П.А., Иванов Е.В., Винокуров В.А. Моделирование процесса разложения углекислого газа в плазме СВЧ-разряда // Нефтепереработка и нефтехимия, 2008, № 11, С. 37-40.

115. Гущин П. А., Иванов Е.В., Винокуров В.А. Плазменно -каталитическая углекислотная конверсия метана в синтез — газ // Технологии нефти и газа, 2008,-№ 6, - С. 16-20.

116. Патент РФ. Устройство для получения водородсодержащего газа в плазме СВЧ-разряда / Новиков А.А., Гущин П.А., Иванов Е.В., Винокуров В.А. // № 2008139247, Заявлено 03.10.2008, Решение о выдаче патента 25.11.2008 г.

117. Патент РФ. Устройство для конверсии газов в плазме СВЧ-разряда / Новиков А.А., Гущин П.А., Иванов Е.В., Винокуров В.А. // № 2008139246, Заявлено 03.10.2008, Решение о выдаче патента 25.11.2008 г.