Процесс Квэрнера или процесс Квэрнера сажи и водорода (CB&H) представляет собой метод производства технического углерода и газообразного водорода из углеводородов , таких как метан , природный газ и биогаз , без загрязнения парниковыми газами. Этот процесс был разработан в 1980-х годах норвежской инжиниринговой фирмой Kværner и впервые был коммерчески использован в 1999 году. [1] Дальнейшее усовершенствование позволило реализовать процесс пиролиза метана в больших объемах и с низкой стоимостью.
Эндотермическая реакция разделяет (т.е. разлагает) углеводороды на углерод и водород в плазменной горелке при температуре около 1600 °C. Полученные компоненты, частицы углерода и водород, присутствуют в виде смеси в виде аэрозоля. [3]
По сравнению с другими методами риформинга, такими как паровой риформинг и частичное окисление , в которых в качестве побочного продукта используется углекислый газ, в процессе Квэрнера побочных продуктов нет. Природный газ эффективно и полностью преобразуется в чистый углерод и водород и не выделяет углекислый газ в атмосферу. После разделения смеси частицы углерода можно использовать, например, в качестве активированного угля, графита или промышленной сажи, особых видов углерода, таких как угольные диски и угольные конусы (см. изображение СЭМ). Углерод получается в виде черного порошкообразного твердого вещества и образует технический продукт, который можно использовать, например, в качестве наполнителя в резиновой промышленности, в качестве пигментной сажи для чернил и красок или в качестве сырья для электрических компонентов. Водород можно сбрасывать в химическую промышленность или использовать для производства электроэнергии. [4]
Из доступной энергии сырья примерно 48% содержится в водороде, 40% — в активированном угле и 10% — в перегретом паре. [ нужна ссылка ] [5]
Вариант этого процесса с использованием плазменно-дуговой утилизации отходов был представлен в 2009 году. Метан и природный газ преобразуются в водород, тепло и углерод с помощью плазменного конвертера. [6]
