СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОГО ВОДОРОДОМ ТОПЛИВА ПОСРЕДСТВОМ РАЗЛОЖЕНИЯ МЕТАНА НА КАТАЛИЗАТОРЕ ПРИ МИКРОВОЛНОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

1. Способ производства топлива, обогащенного водородом, предусматривает следующее:
обеспечение потока метанового газа, подаваемого с заданной скоростью;
наличие катализатора;
нагревание катализатора с помощью микроволнового излучения заданной мощности;
подача метанового газа на катализатор; и
контроль потока метанового газа и мощности микроволнового излучения для получения конечного продукта заданного состава.
2. Способ по п.1, при котором конечный продукт содержит примерно от 20 до 30 об.% водорода примерно от 70 до 80 об.% метана.
3. Способ по п.1, при котором в состав катализатора входит Ni или сплав Ni.
4. Способ по п.1, при котором используют метановый газ при комнатной температуре и при давлении в 1 атмосферу.
5. Способ по п.1, при котором предварительно катализатор нагревают водородом перед выполнением этапа нагревания.
6. Способ по п.1, при котором основной этап выполняют в трубчатом реакторе, изготовленном из материала, пропускающего микроволновое излучение.
7. Способ по п.1, при котором основной этап выполняют в присутствии катализатора, помещенного в держатель, пропускающий микроволновое излучение, конфигурация которого обеспечивает прохождение метановой плазмы через катализатор.
8. Способ по п.1, включающий дальнейшую обработку полученного газа до восстановления более чистого водорода.
9. Способ производства топлива, обогащенного водородом, включающий:
подачу метанового газа;
наличие катализатора;
нагревание катализатора за счет микроволнового излучения заданной мощности;
подачу потока метанового газа на катализатор для конверсии, по крайней мере, части метана в водород;
выбор катализатора, обеспечивающего контроль как потока метанового газа, так и мощности микроволнового излучения для получения конечного продукта, содержащего метан и водород в заданном процентном отношении.
10. Способ по п.9, при котором выполняют этап контроля производства конечного продукта, содержащего примерно от 20 до 30 об.% водорода.
11. Способ по п.9, при котором выполняют этап контроля конверсии 10-20% метанового газа в водород.
12. Способ по п.9, при котором выполняют этап контроля производства конечного продукта, содержащего от 70 до 80 об.% метана.
13. Способ по п.9, при котором выбранный источник микроволнового излучения имеет мощность от 150 до 300 Вт.
14. Способ по п.9, при котором предусматривают предварительную обработку катализатора с помощью водородного газа перед выполнением основного этапа.
15. Способ по п.9, при котором выполняют основной этап в трубчатом реакторе, этап нагревания выполняют на катализаторе, размещенном в держателе, пропускающем микроволновое излучение и находящемся в трубчатом реакторе.
16. Способ по п.9, при котором в катализаторе присутствует металл группы, содержащей Ni81Al, Ni93Al, Ni77Cu16Al, Ni54Cu27Al и Ni83Mg6Al.
17. Способ производства топлива, обогащенного водородом, включающий:
наличие трубчатого реактора, стенки которого пропускают микроволновое излучение, соединенного с источником метана;
установку катализатора в реакторной камере;
наличие микроволнового генератора излучения;
облучение катализатора от генератора микроволнового излучения заданной мощности;
подачу потока метанового газа через реакторную камеру, имеющую контакт с катализатором;
и контроль микроволнового излучения для получения конечного продукта, содержащего водород и метан в заданных объемах.
18. Способ по п.17, при котором катализатор нагревают от 600 до 700°С.
19. Способ по п.17, при котором мощность микроволнового излучения составляет 150-300 Вт.
4
2
20. Способ по п.17, при котором основным этапом является преобразовании приблизительно 10-20% СН, содержащегося в метановом газе, в Н.
21. Способ по п.17, при котором выполняют основной этап и этап контроля производства твердого углерода в виде волокнистого углерода, который выделяют из полученного газа в качестве побочного продукта.
22. Способ по п.17, предусматривающий дальнейшую обработку полученного газа для восстановления более чистого водорода.
23. Способ по п.22, при котором предусматривают подачу полученного газа через Pd/Ag мембрану в условиях вакуума.
24. Установка для производства топлива, обогащенного водородом, включает:
источник метанового газа, конфигурация которого обеспечивает подачу метанового газа;
реактор с реакторной камерой, стенки которой пропускают микроволновое излучение, соединенный с источником метанового газа, конфигурация которого позволяет разместить катализатор и обеспечивает циркуляцию метанового газа, контактирующего с катализатором;
источник микроволнового излучения, конфигурация которого обеспечивает нагревание катализатора, размещенного в реакторной камере, для получения газа с заданным содержанием метана и водорода.
25. Установка по п.24, в которой в состав реактора входит держатель, пропускающий микроволновое излучение и имеющий конфигурацию, обеспечивающую контакт катализатора с потоком метанового газа.
26. Установка по п.24, в которой в качестве реактора используется реактор трубчатого типа.
27. Установка по п.24, предусматривающая подсоединение источника водорода к реактору, конфигурация которого обеспечивает подачу водородного газа для предварительной обработки катализатора.
28. Установка по п.24, предусматривающая подсоединение источника инертного газа к реактору, конфигурация которого обеспечивает подачу инертного газа в реакторную камеру для ее очистки.
29. Установка по п.24, в которой в составе катализатора присутствует Ni или сплав Ni.
30. Установка по п.24, в которой полученный газ содержит около 20-30 об.% водорода и около 70-80 об.% метана.
31. Установка по п.24, в которой предусматривается использование инфракрасного датчика, конфигурация которого позволяет измерять температуру катализатора.
32. Установка по п.24, в которой предусматривается использование газового хроматографа, конфигурация которого позволяет проводить анализ химического состава полученного газа.