СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА

УДК 620.9

Уссаев Мухамметгурбан

Преподаватель,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан Оразбердиева Эне Преподаватель,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан Овездурдыев Халил Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан Овезмырадов Мухаммет Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Аннотация

В данной работе рассматривается вопрос особенностей роста исследований в энергетике и их влияние на развитие национальной экономики. Проведен перекрестный и сравнительный анализ влияния различных факторов на развитие энергетических процессов. Даны рекомендации по внедрению разработок.

Ключевые слова

Анализ, метод, оценка, технологии, инновации, энергетика.

Ussaev Muhammetgurban

Lecturer,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan Orazberdieva Ene Lecturer,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan Ovezdurdyev Halil Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan

Ovezmyradov Muhammet

Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan

METHODS FOR PRODUCING HYDROGEN ENERGY FROM NATURAL GAS

Abstract

This paper discusses the question of the features of the growth of research in the energy sector and their impact on the development of the national economy. A cross and comparative analysis of the influence of various factors on the development of energy processes has been carried out. Recommendations for the implementation of developments are given.

Keywords

Analysis, method, assessment, technology, innovation, energy.

Генерация водорода относится к различным методам производства водорода с помощью различных процессов, таких как паровой риформинг метана, электролиз, термохимический, прямое солнечное расщепление воды, биологический и другие. Водород является экологически чистым топливом и не производит вредных выбросов углекислого газа, что помогает достичь целей климатической нейтральности и декарбонизации экономики.

Хотя многие, должно быть, не знают, водород имеет высокое содержание энергии на единицу веса, примерно в три раза больше, чем бензин, и используется в качестве ракетного топлива и в топливных элементах для производства электроэнергии на космических кораблях. Кроме того, водород также действует как энергоноситель для транспортировки энергии в пригодной для использования форме из одного места в другое. Эти характеристики означают, что водород обладает огромным потенциалом для более широкого использования в будущем, поэтому он генерируется или отделяется из многочисленных источников, включая ископаемое топливо, воду, биомассу и т. д.

Риформинг природного газа — это передовой и зрелый производственный процесс, основанный на существующей инфраструктуре трубопроводов для доставки природного газа. Сегодня 95% водорода, производимого в мире, производится путем риформинга природного газа на крупных центральных заводах. Это важный технологический путь для производства водорода в ближайшей перспективе.

Природный газ содержит метан (CH 4), который можно использовать для производства водорода с помощью термических процессов, таких как паровая конверсия метана и частичное окисление.

Паро-метановый риформинг. Большая часть водорода, производимого сегодня в Соединенных Штатах, производится путем конверсии метана с водяным паром — зрелого производственного процесса, в котором высокотемпературный пар (700-1000 °C) используется для производства водорода из источника метана, такого как природный газ. При паровой конверсии метана метан реагирует с паром под давлением 3-25 бар (1 бар = 14,5 фунта на кв. дюйм) в присутствии катализатора с образованием водорода, монооксида углерода и относительно небольшого количества диоксида углерода. Паровой риформинг является эндотермическим, то есть для протекания реакции в процесс необходимо подавать тепло.

Впоследствии, в так называемой «реакции конверсии водяного газа», окись углерода и пар реагируют с использованием катализатора с образованием двуокиси углерода и большего количества водорода. На заключительном этапе процесса, называемом «адсорбцией при переменном давлении», из газового потока удаляют диоксид углерода и другие примеси, оставляя практически чистый водород. Паровой риформинг также можно использовать для производства водорода из других видов топлива, таких как этанол, пропан или даже бензин.

Реакция парометанового риформинга

CH 4 + H 2 O (+ тепло) ^ CO + 3H 2

Реакция конверсии водяного газа

CO + H 2 O ^ CO 2 + H 2

Частичное окисление. При частичном окислении метан и другие углеводороды в природном газе реагируют с ограниченным количеством кислорода (обычно из воздуха), которого недостаточно для полного окисления углеводородов до двуокиси углерода и воды. При доступном количестве кислорода меньше стехиометрического продукты реакции содержат в основном водород и монооксид углерода (и азот, если реакция проводится с воздухом, а не с чистым кислородом), а также относительно небольшое количество диоксида углерода и других соединений. Впоследствии, в реакции конверсии водяного газа, монооксид углерода реагирует с водой с образованием диоксида углерода и большего количества водорода.

Частичное окисление — экзотермический процесс, при котором выделяется тепло. Процесс, как правило, намного быстрее, чем паровой риформинг, и требует реактора меньшего размера. Как видно из химических реакций парциального окисления, в этом процессе на единицу вводимого топлива вначале выделяется меньше водорода, чем получается при паровой конверсии того же топлива.

Реакция парциального окисления метана

CH 4 + 1/2O 2 ^ CO + 2H 2

Реакция конверсии водяного газа

CO + H 2 O ^ CO 2 + H 2

Преобразование дешевого природного газа сегодня может обеспечить водород для электромобилей на топливных элементах (FCEV), а также для других применений. В долгосрочной перспективе Министерство энергетики ожидает, что производство водорода из природного газа будет дополнено производством из возобновляемых источников, атомной энергии, угля (с улавливанием и хранением углерода) и других низкоуглеродных внутренних энергетических ресурсов.

Использование бензина и выбросы ниже, чем у автомобилей с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Единственным продуктом выхлопной трубы FCEV является водяной пар, но даже с учетом предшествующего процесса производства водорода из природного газа, а также доставки и хранения его для использования в FCEV общие выбросы парниковых газов сокращаются вдвое, а количество нефти снижается более чем на 90%. по сравнению с современными бензиновыми автомобилями.

Различные виды использования водорода и источников его производства показывают, почему он считается наиболее доминирующим и предпочтительным типом топлива. Кроме того, он также используется в нескольких космических исследованиях, поскольку не производит вредных выбросов углекислого газа. Учитывая все эти преимущества, совершенно очевидно, что рынок водородной генерации никуда не денется и предложит гораздо больше аудитории и окружающей среде.

Список использованной литературы:

1. Андреев, Р. Н. Теория электрической связи. Курс лекций. Учебное пособие / Р.Н. Андреев, Р.П. Краснов, М.Ю. Чепелев. - Москва: РГГУ, 2014. - 230 c.

2. Беляев, Н. М. Методы теории теплопроводности. Учебное пособие. В 2 частях. Часть 1 / Н.М. Беляев, А.А. Рядно. - М.: Высшая школа, 1982. - 328 c.

3. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Учебник / Л.А. Бессонов. - М.: Юрайт, 2016. - 702 c.

4. Брюханов, О. Н. Тепломассообмен / О.Н. Брюханов, С.Н. Шевченко. - Москва: Машиностроение, 2012. - 464 c.

5. Быстрицкий, Г. Ф. Основы энергетики / Г.Ф. Быстрицкий. - М.: ИНФРА-М, 2007. - 288 с

6. Епифанов, А. П. Электромеханические преобразователи энергии / А.П. Епифанов. - М.: Лань, 2004. -208 с

©Уссаев М., Оразбердиева Э., Овездурдыев Х., Овезмырадов М., 2023

УДК 006.03

Худайбердиев Довран

Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан Худайназаров Максат Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан Какабаев Мердан Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашгабад, Туркменистан

ОСОБЕННОСТИ СТАНДАРТИЗАЦИИ ПРОДУКЦИИ Аннотация

В данной работе рассматривается вопрос особенностей роста технологий стандартизации продукции и ее влияние на развитие экономики. Проведен перекрестный и сравнительный анализ влияния различных факторов на развитие стандартов. Даны рекомендации по внедрению разработок.

Ключевые слова Анализ, метод, оценка, технологии, стандарт.

Hudayberdiev Dovran

Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan Hudaynazarov Maksat Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan Kakabaev Merdan

Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabad, Turkmenistan