Разработка научно-технических решений по созданию генераторов водорода на основе конверсии газообразных углеводородов и воды в жидкометаллических теплоносителях.

Аннотация
работ, выполненных на отчетном этапе
В соответствии с этапом 1 календарного плана работ по гос. контракту № 02.516.12.6007 «Разра-ботка научно-технических решений по созданию генераторов водорода на основе конверсии газооб-разных углеводородов и воды в жидкометаллических теплоносителях» выполнены следующие работы.
? Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к теме НИР, который показал следующее:
• смесительные аппараты обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционным: более низкая стоимость и простота конструкции; отсутствие теплопередающих по-верхностей, которые подвержены коррозии, загрязнению, термической усталости и вибрационным воздействиям; более высокая эффективность благодаря большей по-верхности теплообмена в единице объема; меньшее гидравлическое сопротивление.
• показана выгодность применения тяжелых жидкометаллических теплоносителей в качест-ве греющих и рабочих сред прямоконтактных аппаратов; выявлены два основных направ-ления смесительных технологий и систем с использованием жидких металлов, по которым уже проводились предварительные исследования и проработки: производство водяного па-ра и опреснение воды; переработка углеводородного (жидкого и газообразного) сырья;
• экспериментальные данные первого направления исследований указывают на воз-можность производства водорода при электрохимическом разложении воды в тяже-лых жидкометаллических теплоносителях;
• результаты исследований и разработок второго направления показывают, что переработ-ка углеводородного сырья в расплавленных металлах является одним из перспективных способов его термической переработки, а перспективным направлением прямоконтакт-ной термической переработки углеводородов является их окислительная конверсия.
? Разработана программа и методика проведения исследований процессов окислительной конверсии газообразных углеводородов и электрохимического разложения воды.
? Проведены патентные исследования по способам и устройствам генерации водорода при прямо-контактном взаимодействии жидкого металла с водой и газообразными углеводородами, которые показали, что разрабатываемые в рамках настоящего проекта способы и устройства обладают па-тентной чистотой и могут использоваться в различных отраслях промышленности России без на-рушения исключительных прав патентообладателей по указанным способам и устройствам.

Подробно результаты проведенных на этапе 1 работ представлены в Промежуточном науч-но-техническом отчете «Выбор направления исследований» № 12023.

Руководитель темы, д-р техн. наук, профессор П.Н.Мартынов

1) Разработаны и изготовлены лабораторные установки для изучения процесса электрохимического разложения воды в теплоносителе и для изучения процесса оксидной конверсии газообразных углеводородов в теплоносителе. Выпущена эскизная документация на установки № Э 02.516.12.6007/01.00, № Э 02.516.12.6007/01.00. Выпущены Акты приемки эскизной документации на лабораторные установки № 31-16/6710, № 31-16/6711. Выпущены Акты изготовления установок № 31-16/6712, № 31-16/6713.
2) Проведено исследование процессов окислительной конверсии газообразных углеводородов и электрохимического разложения воды. Выпущены Протоколы испытаний № 31-16/6714, № 31-16/6715. Подробные результаты экспериментальных исследований изложены в промежуточном научно-техническом отчете № 11987.

Проведено испытание демонстрационных образцов установок. Определен предпочтительный процесс для использования в разрабатываемых в дальнейшем новой технологии и оборудования.

Проведен анализ результатов экспериментальных исследований. Обоснован выбранный процесс генерации водорода и разработаны рекомендации по его реализации.