Конверсия метана в электродуговой плазме водяного пара и углекислого газа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Субботин Дмитрий Игоревич

• Субботин Дмитрий Игоревич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Субботин Дмитрий Игоревич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Применение синтез-газа

1.1.1 Синтез метанола

1.1.2 Синтез Фишера-Тропша

1.1.3 Оксосинтез

1.2 Основные методы получения синтез-газа и водорода в промышленности

1.2.1 Паровая конверсия природного газа

1.2.2 Парциальное окисление

1.3 Плазменные методы конверсии углеводородов

1.3.1 Применение неравновесной плазмы для конверсии органических веществ

1.3.1.1 Коронный разряд

1.3.1.2 Барьерный разряд

1.3.1.3 Тлеющий разряд

1.3.1.4 Искровой разряд

1.3.1.5 Скользящие дуги

1.3.1.6 Микроволновые плазмотроны

1.3.2 Применение электродуговой плазмы для конверсии углеводородов

1.4 Выводы по первой главе

2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ И КИНЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПЛАЗМЕННОЙ КОНВЕРСИИ МЕТАНА

2.1 Целевая стехиометрия продуктов конверсии

2.2 Термодинамическая оценка конверсии метана

2.3 Определение удельных расходных параметров плазмохимического процесса с учетом его кинетических особенностей

2.4 Расход окислителя в зависимости от потребления энергии

2.5 Выводы по второй главе

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМЫ ВОДЯНОГО ПАРА, УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И МЕТАНА

Описание установки для измерения электрической проводимости . плазмы

3.2 Измерение электрической проводимости плазмы

3.3 Выводы по третьей главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНВЕРСИИ МЕТАНА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМОЙ ВОДЯНОГО ПАРА

И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

4.1 Исследование электродуговой плазмы водяного пара, углекислого

газа и метана методами эмиссионной спектроскопии

4.2 Экспериментальное исследование плазменной конверсии метана

4.2.1 Исследование конверсии метана на установке с водоохлаждаемым реактором

4.2.2 Исследование конверсии метана на установке с футерованным реактором

4.3 Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А.

СПИСОК ЭЛЕМЕНТАРНЫХ АКТОВ, УЧТЕННЫХ ПРИ КИНЕТИЧЕСКОМ РАСЧЕТЕ ПЛАЗМЕННОГО ПАРОУГЛЕКИСЛОТНОГО РИФОРМИНГА МЕТАНА

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конверсия метана в электродуговой плазме водяного пара и углекислого газа»

Актуальность темы исследования:

Синтез-газ (смесь водорода и монооксида углерода) является важным промежуточным сырьем для производства многих химических веществ. В настоящее время основным сырьем для получения синтез-газа является природный газ. Существует несколько методов получения синтез-газа из природного газа: паровая каталитическая конверсия, парциальное окисление и С02 конверсия. При этом новые подходы к получению синтез-газа и водорода привлекают все большее внимание по причине повышения экологических требований к генерации энергии и в автотранспортной сфере. Однако из-за эндотермического характера процесса конверсии природного газа он требует особых условий, таких как каталитическое или плазменное инициирование, чтобы достичь сколь-нибудь значимой скорости реакции и приемлемых энергозатрат. Как и в фотохимических и фотокаталитических процессах очистки от загрязнений, плазменный процесс генерирует радикалы и активные формы кислорода и позволяет снизить эксплуатационные расходы. В последние годы была изучена прямая конверсия метана диоксидом углерода с использованием различных плазменных методов, в том числе термической плазмой, скользящим дуговым, барьерным и коронным разрядами, микроволновой плазмой. Среди всех плазменных методов термическая плазма привлекает особое внимание из-за ее характеристик: высокой температуры и высокой электронной плотности, которые, очевидно, значительно ускоряют эндотермические элементарные акты. Тем не менее предыдущие исследователи термической плазмы использовали для ее получения инертные газы (в основном аргон и азот), которые непосредственно в реакции не участвуют. Эти процессы имеют низкие энергетическую и экономическую эффективности и не нашли применения в промышленности.

Применение плазмы водяного пара и углекислого газа для переработки природного и попутного газов с применением высоковольтных плазмотронов переменного тока позволит решить сразу несколько технологических задач:

1) Изменение соотношения Н2/СО в синтез-газе в пределах от 1 до 2.

2) Снижение удельной эрозии электродов и увеличение их срока службы за счет раздельной подачи диоксида углерода и водяного пара.

3) Обеспечение высокой селективности по целевым продуктам (водород и монооксид углерода) при низком сажеобразовании за счет высоких температур и практически полного перемешивания компонентов в высокотемпературной зоне.

Степень разработанности темы:

В современной литературе представлены работы, содержащие результаты по взаимодействию метана с углекислым газом и водяным паром в присутствии различных электрических разрядов. Большая часть этих работ осуществлялась на экспериментальных установках малой мощности, что не позволяет применять их на практике. Кроме того, в исследованиях с неравновесной плазмой затруднительно масштабировать процесс. При практическом исследовании плазменной конверсии метана обычно сталкиваются с проблемами низкого термического КПД для относительно мощных плазмотронов, а также с образованием побочных продуктов (сажи, ацетилена и других непредельных углеводородов).

Высоковольтные плазмотроны, разрабатываемые в Институте электрофизики и электроэнергетики РАН, обладают рядом преимуществ, позволяющих применять их в химической технологии. Высоковольтные трехфазные плазмотроны обладают высоким термическим КПД (до 95 %) и повышенным ресурсом работы электродных узлов при сопоставимых мощностях вследствие снижения действующих значений электрического тока. Важной особенностью таких устройств является использование стандартных электротехнических устройств в их источниках питания, что упрощает техническое оснащение и снижает риск выхода из строя плазменных установок.

Следует отметить большое число публикаций, посвященных исследованию плазменной конверсии природного газа. Однако современные публикации содержат по большей части экспериментальные, довольно разрозненные данные исследований и оптимизации различных плазменных устройств. При этом отсутствует единый системный подход, положенный в основу прогнозирования характеристик, позволяющий получать синтез-газ с заданным соотношением Н2/С0.

Цели и задачи работы:

Получение синтез-газа конверсией метана водяным паром и диоксидом углерода под действием электрической дуги переменного тока.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Определить удельные параметры плазмохимического процесса конверсии смеси метана, водяного пара и углекислого газа для получения синтез-газа.

2) Исследовать физико-химические свойства плазмы смеси метана, водяного пара и углекислого газа в электродуговом разряде переменного тока.

3) Провести экспериментальные исследования конверсии метана водяным паром и диоксидом углерода под действием электрической дуги переменного тока.

Научная новизна:

1) Впервые получены зависимости степеней превращения реагентов, селективностей по продуктам реакции, а также времени пребывания реагентов в реакционной зоне от изменения энтальпии плазмы метана, водяного пара, углекислого газа в приближении реактора идеального смешения.

2) Впервые для плазмотрона переменного тока с газовой вихревой стабилизацией электрической дуги удалось добиться изменения электрической мощности в диапазоне 75-140 кВт за счет перераспределения расходов компонентов плазмообразующего газа в различные области электрической

дуги. Данный результат обеспечен за счет образования водорода в электрической дуге.

3) Проведены спектральные измерения в зоне горения электрической дуги высоковольтного плазмотрона переменного тока, работающего на смеси водяного пара, углекислого газа и метана. Температура плазменной струи водяного пара, метана и углекислого газа, определенная по относительным интенсивностям линий водорода Нр, Ну эмиссионных спектров, достигала -8500 К для широкого диапазона расходов метана.

4) Впервые теоретически обоснована и создана экспериментальная плазмохимическая установка на основе мощного электродугового плазмотрона переменного тока для риформинга метана плазмой водяного пара и углекислого газа. Осуществлен процесс плазменного риформинга метана с получением синтез-газа с мольным соотношением Н2/СО от 1 до 2,2 с высокой селективностью (до 95 %) и степенью превращения (до 99,5 %) в одном цикле переработки.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Паровая каталитическая конверсия метана представляет собой эндотермический процесс с образованием водорода и монооксида углерода. В настоящее время в промышленности он проводится за счет сжигания части метана в присутствии катализатора.

Альтернативой этому является применение термической плазмы. В качестве технического решения предлагается использовать плазму водяного пара и углекислого газа для конверсии природного и попутного газов. При этом удается практически полностью превратить метан в монооксид углерода и водород без образования значительного количества побочных продуктов за один цикл переработки.

Полученные результаты могут быть использованы для разработки и создания мощных высоковольтных плазмотронов переменного тока и плазмохимических установок на их основе как с целью переработки природного газа и другого углеводородного топлива (попутный газ, тяжелые

нефтепродукты, биотоплива и т.д.) в синтез-газ, так и с целью высокотемпературной деструкции галогенорганических соединений.

Методология и методы исследования:

Определение удельных параметров плазмохимического процесса конверсии смеси метана, водяного пара и углекислого газа проводилось в форме термодинамического расчета равновесий, основанного на поиске минимума энергии Гиббса. Расчет взаимосвязи времени пребывания реакционных компонентов в реакторе и изменения энтальпии плазмы проводился на основе кинетической модели реактора идеального смешения.

Электрические характеристики работы плазмотрона получены путем регистрации осциллограмм действующих значений электрических токов и напряжений. По экспериментальным данным выполнялся расчет мгновенной мощности плазмотрона.

Температура плазмы в зоне электрической дуги определялась по относительным интенсивностям линий водорода Нр, Нт эмиссионных спектров.

Тепловые потери плазмотрона определялись по количеству теплоты, переданной охлаждающему теплоносителю (воде).

Состав продуктов реакции определялся методами масс-спектрометрии и ИК-спектрометрии.

Положения, выносимые на защиту:

1) Кинетический расчет процесса высокотемпературного риформинга метана углекислым газом и водяным паром в приближении реактора идеального смешения.

2) Влияние химических превращений метана, углекислого газа и водяного пара под действием электрической дуги переменного тока на электрическую проводимость плазмы.

3) Результаты определения максимальной температуры электродуговой плазмы метана, водяного пара и углекислого газа методами оптической эмиссионной спектроскопии.

4) Результаты экспериментального исследования конверсии метана с использованием высоковольтного плазмотрона переменного тока.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность полученных результатов основана на применении общепризнанных эмпирических и теоретических зависимостей и воспроизводимости экспериментальных данных. Электрические параметры и состав продуктов превращения измерялись современными приборами. Методики термодинамических и кинетических расчетов основаны на фундаментальных законах термодинамики и кинетики, а измерение температуры плазменной струи - на определении относительных интенсивностей бальмеровской серии атомов водорода методом оптической спектроскопии.

Основные результаты диссертационного исследования получены лично автором. В ходе кинетического расчета автором определены зависимости состава продуктов реакции от времени пребывания компонентов, изменения энтальпии плазмы и соотношения плазмообразующих сред. Автором разработаны планы экспериментального исследования плазменной пароуглекислотной переработки метана. Автор принимал непосредственное участие в экспериментальных исследованиях электродуговой плазмы методом оптической эмиссионной спектроскопии и конверсии метана на плазмохимических установках различного типа.

Результаты диссертационной работы и разработанные автором методики анализа кинетики высокотемпературных химических процессов плазменного получения синтез-газа высокой чистоты, а также анализ электрофизических процессов в высоковольтных плазмотронах переменного тока, работающих на плазмообразующей смеси, в качестве одного из компонентов которой выступает водяной пар, были использованы в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте Электрофизики и Электроэнергетики РАН при проектировании новых типов электродуговых генераторов плазмы и плазмохимических реакторов, в образовательном процессе в Федеральном

государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», а также в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)».

По материалам диссертации представлены доклады на следующих конференциях:

1) ISPC 22 - 22nd International Symposium on Plasma Chemistry (г. Антверпен, Бельгия, 2015).

2) 8 international conference Plasma Physics and Plasma Technology (г. Минск, Беларусь, 2015).

3) 8 международный симпозиум «Горение и плазмохимия», международная научно-техническая конференция «Энергоэффективностьо-2015» (г. Алматы, Казахстан, 2015).

4) ^^International conference "Gas discharge plasmas and their applications" GDP 2015 (г. Томск, Россия, 2015).

5) Conference High tech plasma process 2014 (HTPP-2014) (г. Тулуза, Франция, 2014).

6) Conference High tech plasma process 2016 (HTPP-2016) (г. Мюнхен, Германия, 2016).

7) 8th International Freiberg Conference on IGCC&XtL Technologies (г. Кельн, Германия, 2016).

8) 28th Symposium on Plasma Physics and Technology, Всероссийская (с международным участием) конференция «Физика низкотемпературной плазмы» (Казань, Россия, 5-9 июня 2017).

9) XXXII international conference on interaction of intense energy fluxes with matter (с. Эльбрус, Россия, 1-6 марта 2017).

Основной материал диссертации опубликован в 46 научных работах:

— 13 статьях, рекомендованных ВАК научных журналах,

— 4 статьях в рецензируемых журналах,

—29 тезисах докладов в сборниках трудов международных и всероссийских конференций.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав с выводами по каждой из них, заключения, списка использованной литературы, включающего 148 наименований, а также 1 приложения.

Диссертация изложена на 149 страницах, содержит 63 рисунка и 16 таблиц.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Синтез-газ, смесь монооксида углерода и водорода, является ценным сырьем для химического синтеза. Соотношение основных компонентов в нем напрямую зависит от способа его получения и составляет H2/CO = 1:1^3. Наибольший вклад в это значение вносит соотношение реагентов, участвующих в химическом процессе. Однако современными методами его получают в несколько стадий: получение сырого синтез-газа; очистка и осушка. Первая стадия процесса в первую очередь зависит от используемого сырья. Для этой цели применяют широкий спектр органосодержащих веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях. В первой половине XX века активно применялись твердые ископаемые топлива. Такой процесс получил название газификация. На его базе в Германии, и позже в других странах, было организовано получение жидких топлив по методу Фишера-Тропша [1]. В последующие годы и в настоящее время газификация уступила лидирующее положение конверсии газообразного топлива, в первую очередь природного газа [2]. Для этого существует ряд предпосылок. Поскольку природный газ состоит преимущественно из метана и других легких предельных углеводородов, то мольное содержание водорода в нем больше, чем в большинстве твердых и жидких органосодержащих материалах [3]. Таким образом, выход наиболее ценного компонента синтез-газа, а именно водорода, будет выше. Кроме того, газообразное сырье значительно проще в предварительной подготовке. Так как получаемый синтез-газ служит сырьем для дальнейшей переработки с использованием специальных катализаторов, то содержащаяся в сырье сера должна быть предварительно удалена [4]. При этом очистка от серосодержащих компонентов газообразного потока значительно проще, чем жидкого. Из твердых топлив практически невозможно удалить серу с достаточной чистотой для последующей переработки синтез-газа, поэтому очистке подвергается непосредственно образующийся синтез-газ. Более того, состав природного газа значительно проще контролировать и поддерживать

постоянным в сравнении с составом каменного угля, обладающего крайне значительным недостатком, наличием большой концентрации золы [5].

Неочищенный синтез-газ, кроме водорода, может содержать значительное количество примесей. Основным побочным продуктом при получении синтез-газа из любого органического сырья является диоксид углерода [6]. В странах Западной Европы этот факт заставляет отказываться от органического топлива в пользу других источников водорода (например, электролиз). По мере развития альтернативной энергетики высвобождается значительное количество электрических мощностей [7]. Однако особенное затруднение в получении водорода с использованием электрической энергии, полученной из альтернативных источников, несет неравномерность ее выработки в течение суток и при смене сезонов[8].

Также, помимо диоксида углерода, синтез-газ может содержать азот, сероводород, карбонилсульфид и сажевые частицы [9]. Большинство этих компонентов должно быть удалено из синтез-газа перед последующим каталитическим синтезом. Для этой цели применяются селективные растворители [10], адсорбенты [11] и фильтрация [12].

1.1Применение синтез-газа 1.1.1 Синтез метанола

Метанол относится к наиболее востребованным органическим веществам. Его суммарное мировое производство составляет более 20 млн. тонн в год [13]. Химический процесс в промышленности реализован при высоких давлении и температуре (5-10 МПа и 300-450°С) с использованием катализаторов [14].

Экзотермический процесс синтеза метанола можно описать с помощью следующих уравнений:

СО + 2Н2=СН3ОН ДгН=-90,8 кДж/моль (1)

СО2 + 3Н2=2СН3ОН ДгН=-49,6 кДж/моль (2)

Так как оба процесса протекают с уменьшением объема, то повышение давления должно приводить к смещению равновесия в сторону продуктов реакции. При этом повышение температуры вызывает смещение равновесия в сторону компонентов сырья. Вследствие снижения активности катализатора и скорости химической реакции сырье предварительно нагревают [15]. Скорость суммарного химического процесса значительно возрастает при использовании синтез-газа, содержащего диоксид углерода. Вероятно, диоксид углерода непосредственно участвует на начальных стадиях кинетического механизма [16].

Как можно видеть из уравнения 1, данный процесс возможен при мольном соотношении Н2/СО более двух. В качестве катализаторов применяют 7п-Сг и Си-катализаторы [17].

1.1.2 Синтез Фишера-Тропша

Широкое применение синтез-газа в органическом синтезе нашел процесс Фишера-Тропша. Конечным его продуктом является смесь органических веществ. В каталитическом процессе применяют металлические катализаторы, содержащие железо, никель, рутений и кобальт [18]. Это метод широко применялся для синтеза углеводородов (моторных топлив):

пСО + 2пН2 = (СН2)п + ПН2О (3)

2пСО + пН2 = (СН2)п + пСО2 (4)

В настоящее время при выборе подходящих катализаторов и других условий возможно получение смесей кислородсодержащих органических веществ [19]. Актуальность процесса Фишера-Тропша в первую очередь связана с исчерпаемостью нефтяных ресурсов, а также с их ограниченностью. Также по мере внесения административных ограничений на бесконтрольное

сжигание попутного нефтяного газа появись идеи получения из него синтез-газа и применения модернизированного процесса Фишера-Тропша для получения жидких углеводородов [20]. Первоначально планировать добавлять эту смесь в сырую нефть. Тем самым решалась проблема создания специальной перекачивающей инфраструктуры для газообразных углеводородов.

1.1.3 Оксосинтез

Оксосинтез (гидроформилирование) нашел широкое применение в химической промышленности. Он остается основным методом получения линейных спиртов [21], в том числе жирных спиртов, применяемых для получения синтетических моющих средств. Первоначально в качестве катализатора применялся гидрокарбонил кобальта. Также была обнаружена высокая каталитическая активность других карбонилов металлов для гомогенного катализа [22].

Сырьем процесса в большинстве случаев выступают олефины или другие непредельные углеводороды с двойными связями, а также синтез-газ. При этом образуются соединения с большим числом атомов углерода, обычно кислородсодержащие.

Таким образом, можно говорить, что синтез-газ является ценным химическим сырьем, а развитие путей его получения - актуальной задачей. В Таблице 1 представлены данные по применению синтез-газа для химического синтеза [23].

Таблица 1 — Потребность в синтез-газе в химическом синтезе

Продукт Требуемое мольное соотношение шга Объем мирового производства, тыс. т/год Потребность в синтез-газе, тыс. Нм3/ч

Метанол 2:1 160-1275 48-1900

Уксусная кислота 0:1 275-545 18-36

Уксусный ангидрид 0:1 90 3,5

Продукты оксосинтеза 2:1 115-275 12-25

Фосген 0:1 45-160 3,5-12

Муравьиная кислота 0:1 45 3,5

Метилформиат 0:1 9 0,6

Пропионовая кислота 0:1 45-68 2,4-3,5

Метилметакрилат 1:1 45 4,7

1,4-бутандиол 2:1 45 4,7

1.2 Основные методы получения синтез-газа и водорода в

промышленности

1.2.1 Паровая конверсия природного газа

ОД + H2O = га + 3^ Д^ = 225.4 кДж/моль (5)

В настоящее время паровая каталитическая конверсия метана является основным методом получения синтез-газа и водорода. Данную реакцию

проводят при высоком давлении (20 атм и более) и значительном избытке водяного пара (СН4:Н2О = 1:4) [24]. При этом в реакционной смеси остается 810 % об. метана. Процесс протекает при высокой температуре (до 850°С) в присутствии никелевых катализаторов. Высокая температура и агрессивность среды предъявляют очень жесткие требования к качеству катализатора.

1.2.2 Парциальное окисление

2СН4 +О2 = 2СО + 4Н2 ДгН=-36 кДж/моль (6)

Парциальное окисление можно отнести к более новым методам получения синтез-газа. Особенностью процесса является его малая экзотермичность, что в сравнении с сильно эндотермичным процессом паровой конверсии дает значительные преимущества по себестоимости получаемого синтез-газа (водорода), а также рост производительности [25].

В итоге энергия, необходимая для получения водорода, выделяется в результате частичного сжигания метана. К сожалению, по этой причине получение синтез-газа с мольным соотношением Н2/СО = 2 в стехиометрических условиях невозможно. Для обеспечения этого изменяют соотношение метан/кислород [26] или применяют в качестве окислителя смесь кислорода с водяным паром [27].

1.3 Плазменные методы конверсии углеводородов

Обычно исследования плазменной конверсии проводятся на лабораторных установках малой мощности (до 800 Вт) с использованием неравновесной плазмы коронного разряда [28], микроволнового разряда [29], скользящих дуг [30], барьерного разряда [31], тлеющего разряда [32]. В этом случае образуются активные частицы, участвующие в химическом механизме, однако обрыв цепи химического процесса на эндотермических стадиях крайне

вероятен. Поэтому данные методы очень энергозатратны и могут использоваться только совместно с катализаторами.

В устройствах большей производительности используется термическая плазма диоксида углерода [33, 34] и водяного пара [35]. В этом случае степень превращения и селективности определяются температурой процесса. Заметное превращение метана под действием водяного пара и углекислого газа наступает при высоких температурах (выше 1100 °С) [36]. При этом очень высокие температуры приводят к повышению селективности по ацетилену. Экономические особенности данного метода определяются сроком службы электродного блока, производительностью и эффективностью использования электрической энергии [37].

1.3.1 Применение неравновесной плазмы для конверсии органических

веществ

1.3.1.1 Коронный разряд

В коронном разряде возникают электроны с энергией 4-15 эВ, что обеспечивает диссоциацию и ионизацию молекул. При этом в газовой среде образуется большое количество активных радикалов. Эти радикалы значительно ускоряют конверсию углеводородов [38]. Большинством исследователей было принято, что свободно-радикальные процессы являются основой механизма конверсии метана в неравновесной плазме. Первым этапом является диссоциация СН4 и С02 при столкновении с ними электронов.СН4и CO2имеют энергию диссоциации 4,9 и 5,5 эВ, что соответствует диапазону энергий электронов в коронном разряде [39, 40].

На рисунке 1 показана экспериментальная установка для CO2-конверсии метана в плазменном реакторе с коронным разрядом [41]. Коронный разряд генерируется в цилиндрическом реакторе, где медный провод высокого напряжения (до 10 кВ) находится в центре стеклянной трубки 030*1,5

мм(здесь и далее 030 — наружный диаметр, 1,5 — толщина стенки). Внешняя стенка реактора была обернута сеткой из нержавеющей стали, которая действует как заземляющий электрод. Высокое напряжение, приложенное к разрядному электроду, измерялось высоковольтным датчиком 1000:1 и цифровым осциллографом. Реагенты СН4 (<99,9 %) и С02 (<99,5 %) в различных соотношениях СО2/СН4 хорошо перемешивали и затем пропускали через реактор при комнатной температуре и атмосферном давлении. При этом при среднем значении тока 4,56 мА степень превращения диоксида углерода составила 30,1 %, а метана — 27,8 %.Селективность по монооксиду углерода составила 29,1 %, а по водороду 55,1 %. Мощность разряда для этих условий составляла около 36,5Вт.

1 - заземленный электрод, 2 - высоковольтный электрод, 3 - газовый хроматограф, 4 - плазменный реактор, 5 - источник питания, 6 - стеклянная трубка, 7 - осциллограф, 8 - расходомер-регулятор.

Рисунок 1 — Схема плазмохимической установки с коронным разрядом

На экспериментальной установке, представленной на рисунке 2, изучены характеристики плазменной углекислотной конверсии с использованием коронного разряда переменного тока при атмосферном давлении [42]. Для инициирования коронного разряда был использован высоковольтный источник

питания переменного тока с частотой 20 кГц. Мощность электрического разряда изменялась от 37 до 63 Вт, а объемный расход смеси углекислого газа и метана — от 30 до 90 мл/мин при мольном соотношении СН4/С02 = 1/2. Мольное соотношение Н2/С0 в продуктах в основном зависело от соотношения СН4/С02: оно увеличивалось с 0,21 при СН4/С02 = 0,2 до 2,15 при СН4/С02 = 2,0. В исследуемом диапазоне степень превращения метана изменилась от 67,5 до 90,5 %, а степень превращения диоксида углерода— от 45,7 % до 78,5 %. Авторы отмечают, что степени превращения, полученные в реакторе при температуре ниже 380 К, были выше, чем расчетные данные,

1 - источник питания, 2 - острийный электрод, 3 - плоский электрод, 4 - плазменный реактор, 5 - разряд, 6 - квадрупольный масс-спектрометр, 7 - холодильник, 8 - расходомер, 9 - газовый хроматограф.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Субботин Дмитрий Игоревич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Klerk, A. Fischer-Tropsch refining / A. Klerk — New York City: John Wiley & Sons Limited, 2012. — 642 p. — ISBN: 978-3-527-63561-0.

2 Holladay, J.D. An overview of hydrogen production technologies / J.D. Holladay, J. Hu, D.L. King, Y. Wang // Catalysis Today. — 2009. — V. 139. — Is. 4. — P. 244-260.

3 Acar, C. Review and evaluation of hydrogen production options for better environment / C. Acar, I. Dincer. // Journal of Cleaner Production. — 2019. — V. 218. — P. 835-849.

4 Liu, K. Hydrogen and Syngas Production and Purification Technologies / K. Liu, C. Song, V. Subramani. — New York City: John Wiley & Sons Limited, 2012. — 564 p. — ISBN: 978-0-470-56125-6.

5 Busch, C. Natural Gas versus Coal: Is Natural Gas Better for the Climate? / C. Busch, E. Gimon // The Electricity Journal. — 2014. — V. 27. — Is. 7. — P. 97-111.

6 Speight, J. G. Synthesis Gas: Production and Properties / J. G. Speight — New York City: John Wiley & Sons Limited, 2020. — 512 p. — ISBN: 978-1-119-707721.

7 Meylan, F. D. Material constraints related to storage of future European renewable electricity surpluses with CO2 methanation / F. D. Meylan, V. Moreau, S. Erkman //Energy Policy. — 2016. — V. 94. — P. 366-376.

8 Abdikarimov, F. The Importance of Alternative Solar Energy Sources and the Advantages and Disadvantages of Using Solar Panels in This Process / F. Abdikarimov, J. Tulakov // International Journal of Human Computing Studies. — 2019. — №1. — P. 6-10.

9 Rostrup-Nielsen, J.R. Production of synthesis gas / J.R. Rostrup-Nielsen // Catalysis Today. — 1993. — V. 18. — P. 305-324.

10 Jou, F.Y.. Solubility of hydrogen sulfide, carbon dioxide, methane, and ethane in sulfolane / F.Y. Jou, R.D. Deshmukh, F.D. Otto, A.E. Mather // Fluid Phase Equilibria. — 1990. — V. 56. — P 313-324.

11 Müller, M. Integration of hot gas cleaning at temperatures above the ash melting point in IGCC / M. Müller // Fuel. — 2013. — V. 108. — P. 37-41.

12 Rys-Matejczuk, M. Corrosion behaviour of ceramic filter candle materials for hot gas filtration under biomass gasification conditions at 850°C / Rys -Matejczuk M., Müller M. // Advances in Applied Ceramics. — 2013. — V. 112. — Is 8. — P. 466470.

13 Shamsul, N.S. An overview on the production of bio-methanol as potential renewable energy / N.S. Shamsul, S.K. Kamarudin, N.A. Rahman, N.T. Kofli // Renewable and Sustainable Energy Reviews. — 2014. — V. 33. — P. 578-588.

14 Riaz, A. A review of cleaner production methods for the manufacture of methanol / A. Riaz, G. Zahedi, J. J. Klemes // Journal of Cleaner Production. — 2013. — V. 57. — P. 19-37.

15 Liu, X.-M. Recent Advances in Catalysts for Methanol Synthesis via Hydrogenation of CO and CO2, / X.-M. Liu, G. Q. Lu, Z.-F. Yan, J. Beltramini //Industrial and Engineering Chemistry Research. — 2003. — V. 42. — P. 65186530.

16 Писаренко, Е.В. Энерго- и ресурсосберегающий процесс получения метанола из природного газа / Е.В. Писаренко, В.Н. Писаренко, Р.М. Минигулов, Д.А. Абаскулиев // Теоретические основы химической технологии. — 2008. — Т. 42. — № 1. — С. 14-20.

17 Skrzypek, J. Methanol Synthesis, Science and Engineering / J. Skrzypek, J. Sloczynski and S. Ledakowicz. Warszawa : Polish Scientific Publishers, 1994. —158 p. — ISBN 83-01-l 1490-8.

18 Крылова, А.Ю. Продукты синтеза Фишера-Тропша (обзор) / А.Ю. Крылова // Химия твердого топлива. — 2014. — Т. 48. — № 1. — С. 22-35.

19 Хаджиев, С.Н. Образование спиртов в условиях синтеза Фишера-Тропша на наноразмерных железных катализаторах / С.Н. Хаджиев, А.Ю. Крылова, А.С. Лядов, М.В. Куликова // Нефтехимия. — 2012. — Т. 52. — № 4. — С. 270.

20 Реутов, А.Р. Анализ эффективности переработки попутного нефтяного газа / Ю.И. Реутов, А.Р. Грошев, А.А. Новиков, Р.Г. Никитин // Вестник югорского государственного университета. — 2006. —Вып. 3. — С. 3-10.

21 Franke, R. Applied Hydroformylation / R. Franke, D. Selent, A. Börner // Chemical Reviews. — 2012. — V. 112. — Is 11. — P. 5675-5732.

22 Ungvary, F. Application of transition metals in hydroformylation: Annual survey covering the year 2006 / F. Ungvary // Coordination Chemistry Reviews. — 2007. — V. 251. — Is. 15-16. — P. 2087-2102.

23 Brink, R. W. Synthesis Gas Generation—Industrial / R. W. Brink, P. F. Oosterkamp // Encyclopedia of Catalysis. — New York City: John Wiley & Sons Limited, 2010. — 39 p.

24 LeValley, T. L. The progress in water gas shift and steam reforming hydrogen production technologies - A review / T. L. LeValley, A. R. Richard, M. Fan. // International Journal of Hydrogen Energy. — 2014. — V. 39. — Is. 30. — P. 1698317000.

25 Maiya, P.S. Maximizing H2 production by combined partial oxidation of CH4 and water gas shift reaction / P.S. Maiya, T.J. Anderson, R.L. Mieville, J.T. Dusek, J.J. Picciolo, U. Balachandran // Applied Catalysis A: General. — 2000. — V. 196. — Is. 1. — P. 65-72.

26 York, A.P.E. Brief overview of the partial oxidation of methane to synthesis gas / A.P.E. York, T. Xiao, M.L.H. Green // Topics in Catalysis. — 2003. — V. 22. Is. 3/4. P. 345-358.

27 Chen, L. Hydrogen production by coupled catalytic partial oxidation and steam methane reforming at elevated pressure and temperature / L. Chen, Q. Hong, J. Lin, F.M. Dautzenberg. // Journal of Power Sources. — 2007. — V. 164. — Is. 2. — P. 803-808.

28 Nguyen, H. Combination of plasmas and catalytic reactions for CO2 reforming of CH4 by dielectric barrier discharge process / H.Nguyen, K.Kim // Catalysis Today. —V. 2015. — 256. — P. 88-95.

29 Czylkowski, D. Microwave plasma-based method of hydrogen production via combined steam reforming of methane / D. Czylkowski,B. Hrycak, M. Jasinski, M. Dors, J. Mizeraczyk // Energy. — 2016. — V. 113. — P. 653-661.

30 Fuel Cells: Technologies for Fuel Processing/ Editors D. Shekhawat J.J. Spivey, D. Berry. — Amsterdam : Elsevier Science,2011. — 568 p. — ISBN9780444535634.

31 Gorska, A. Non-oxidative methane coupling using Cu/ZnO/Al2O3 catalyst in DBD // A. Gorska, K. Krawczyk, S. Jodzis, K. Schmidt-Szalowski // Fuel. — 2011.

— V. 90. — Is. 5. — P. 1946-1952.

32 Guo, F. CO2 reforming of methane over Mn promoted Ni/Al2O3 catalyst treated by N2 glow discharge plasma / F. Guo, J.-Q. Xu, W. Chu // Catalysis Today.

— 2015. — V. 256. — Part 1. — P. 124-129.

33 Tao, X. CO2 reforming of CH4 by combination of thermal plasma and catalyst / X. Tao, F. Qi, Y. Yin, X. Dai // International Journal of Hydrogen Energy. — 2008.

— V. 33. — Is. 4. — P. 1262-1265.

34 Yanpeng, S. Carbon Dioxide Reforming of Methane to Syngas by Thermal Plasma / S. Yanpeng, N. Yong, W. Angshan, J. Dengxiang,Y. Fengwen, J. Jianbing // Plasma Science and Technology. — 2012. — V. 14. — P. 252-256.

35 Rutberg, Ph. G.Conversion of methane by CO2 + H2O + CH4 plasma / Ph. G. Rutberg, V.A. Kuznetsov, V.E. Popov, S.D. Popov, A.V. Surov, D.I. Subbotin, A.N. Bratsev //Applied Energy. — 2015. — V. 148. — P. 159-168.

36 Boulos, M. I. Thermal Plasmas. Fundamentals and Applications. Volume 1 / M. I. Boulos, P. Fauchais, E. Pfender. New York : Springer Science+Business Media, 1994. — 452 p. — ISBN 978-1-4899-1337-1.

37 SriBala, G. Methane reforming to valuable products by an atmospheric pressure direct current discharge / G. SriBala, D. Michiels, C. Leys, K.M. Van Geem, G.B. Marin, A. Nikiforov // Journal of Cleaner Production. — 2019. — V. 209. — P. 655-664.

38 Eliasson, B. Nonequilibrium volume plasma chemical processing / B. Eliasson, U. Kogelschatz // IEEE Transactions on Plasma Science. — 1991 — V. 19. — P. 1063.

39 Adrianto, D. Mechanistic study on nonthermal plasma conversion of CO2 / D. Adrianto, Z. Sheng, T. Nozaki // Int. J. Plasma Environ. Sci. Technol. — 2020. — V. 14. P. e01003.

40 Brown, F. B. Dissociation potential for breaking a C-H bond in methane / F. B. Brown, D. G. Truhlar // Chemical Physics Letters. — 1985. — V. 113. — Is. 5. — P. 441-446.

41 Nguyen, H.H. Analysis on CO2 reforming of CH4 by corona discharge process for various process variables / H.H. Nguyen, A. Nasonova, I.W. Nah, K.-S.Kim // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. — 2015. — V. 32. — P. 58-62.

42 Li, M.-W. Characteristics of Carbon Dioxide Reforming of Methane via Alternating Current (AC) Corona Plasma Reactions / M.-W. Li, Y.-L. Tian, G.-H. Xu // Energy & Fuels. — 2007. — V. 21. — P. 2335-2339.

43 Nozaki, T. Non-thermal plasma catalysis of methane: Principles, energy efficiency, and applications / T. Nozaki, K. Okazaki // Catalysis Today. — 2013. — V. 211. — P. 29-38.

44 Nozaki, T. Kinetic Analysis of the Catalyst and Nonthermal Plasma Hybrid Reaction for Methane Steam Reforming / T. Nozaki, H. Tsukijihara, W. Fukui, K. Okazaki // Energy & Fuels. — 2007. V. 21. — P. 2525-2530.

45 Khoja, A.H., Dry reforming of methane using different dielectric materials and DBD plasma reactor configurations / A.H. Khoja, M. Tahir, N.A.S. Amin // Energy Conversion and Management. — 2017. — V. 144. —P. 262-274.

46 Kraus, M. CO2 reforming of methane by the combination of dielectric-barrier discharge sand catalysis / M. Kraus, B. Eliasson, U. Kogelschatz, A. Wokaun // Physical Chemistry Chemical Physics. — 2001. — V. 3. — P. 294-300.

47 Montoro-Damas, A.M. Plasma reforming of methane in a tunable ferroelectric packed-bed dielectric barrier discharge reactor / A.M. Montoro-Damas, J.J. Brey,

M.A. Rodriguez, A. R. Gonzalez-Elipe, J. Cotrino // Journal of Power Sources. — 2015. — V. 296. — P. 268-275.

48 Liu, J.-L. Steam reforming of methane in a temperature-controlled dielectric barrier discharge reactor: The role of electron-induced chemistry vs thermochemistry / J.-L. Liu, R. Snoeckx, M.S. Cha // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2018.

— V. 51. — P. 385201.

49 Mei, D.H. CO2 reforming with methane for syngas production using a dielectric barrier discharge plasma coupled with Ni/y-Al2O3 catalysts: Process optimization through response surface methodology / D.H. Mei, S.Y. Liu, X. Tu // Journal of CO2 Utilization. — 2017. — V. 21. — P. 314-326.

50 Yap, D. Catalyst assisted by non-thermal plasma in dry reforming of methane at low temperature / D. Yap, J.-M. Tatibo^t, C. Batiot-Dupeyrat // Catalysis Today.

— 2018. — V. 299. — P. 263-271.

51 Ma, X. Plasma Assisted Catalytic Conversion of CO2 and H2O over Ni/Al2O3 in a DBD Reactor/ X. Ma, S. Li, M. Ronda-Lloret, R. Chaudhary, L. Lin, G.van Rooij, F. Gallucci, G. Rothenberg, N.R. Shiju, V. Hessel // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 2019. — V. 39. — Is. 1. — P 109-124.

52 Malanichev, V.E.Thermal stimulation as a prevailing mechanism of methane conversion in barrier discharge/ V.E.Malanichev, M.V.Malashin, V.E.Popov, D.I.Subbotin, A.V.Surov, V.Y.Khomich, O.V.Shapovalova, V.M.Shmelev // Russian Journal of Physical Chemistry B. - 2018. - V. 12. - № 6. - P. 992-996.

53 Акишев, Ю.С. Низкотемпературная плазма при атмосферном давлении и ее возможности для приложений / Ю.С. Акишев // Известия высших учебных заведений. Серия «Химия и химическая технология». — 2019. — № 62(8). С. 26-60.

54 Li, D. CO2 reforming of CH4 by atmospheric pressure glow discharge plasma: A high conversion ability, International / D. Li, X. Li, M. Bai, X. Tao, S. Shang, X. Dai, Y. Yin // Journal of Hydrogen Energy. — 2009. — V. 34. — Is. 1. — P. 308313.

55 Maqueo, P.D.G. Energy efficiency of a nanosecond repetitively pulsed discharge for methane reforming / P.D.G. Maqueo, S. Coulombe, J.M. Bergthorson // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2019. — V. 52. — Is. 27. — P. 274002.

56 Ghorbanzadeh, A.M. Carbon dioxide reforming of methane at near room temperature in low energy pulsed plasma / A.M. Ghorbanzadeh, R. Lotfalipour, S. Rezaei // International Journal of Hydrogen Energy. — 2009. — V. 34. — Is. 1. — P. 293-298.

57 Chen, Q. CO2 reforming of CH4 by atmospheric pressure abnormal glow plasma / Q. Chen, W. Dai, X. Tao, H. Yu, , X. Da, Y. Yin // Plasma Science and Technology. — 2006. — V. 8. — Is. 2. — P. 181-184.

58 Long, H. CO2 reforming of CH4 by combination of cold plasma jet and Ni/y-Al2O3 catalyst / H. Long, S. Shang, X. Tao, Y. Yin, X. Dai //International Journal of Hydrogen Energy. — 2008. — V. 33. — Is. 20. — P. 5510-5515.

59 Morgan, N. N. Hydrogen Production from Methane Through Pulsed DC Plasma / N.N. Morgan, M. El Sabbagh // Plasma Chemistry and Plasma Processing.

— 2017. — V. 37. Is. 5. — P. 1375-1392.

60 Keidar, M. Electrical Discharges / M. Keidar, I. I. Beilis // Plasma Engineering.

— New York City : Academic Press, 2018. — P. 125-155. — ISBN 978-0-12813702-4.

61 Shapoval, V. Investigation on Plasma-Driven Methane Dry Reforming in a Self-Triggered Spark Reactor / V. Shapoval, E. Marotta // Plasma Processes and Polymers. — 2015. — V. 12. — Is. 8. — P. 808-816.

62 Gao, Y. Highly efficient conversion of methane using microsecond and nanosecond pulsed spark discharges / Y. Gao, S. Zhang, H. Sun, R. Wang, X. Tu, T. Shao // Applied Energy. — 2018. — V. 226. — P. 534-545.

63 Chung, W.-C. Dry reforming of methane by combined spark discharge with a ferroelectric. / W.-C. Chung, M.-B. Chang // Energy Conversion and Management.

— 2016. — V. 124. — P. 305-314.

64 Maqueo, P.D.G. Energy efficiency of a nanosecond repetitively pulsed discharge for methane reforming / P.D.G. Maqueo, S. Coulombe, J.M. Bergthorson // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2019. — V. 52. — P. 274002.

65 Васильева, О.Б. Возможности применения плазменных технологий для переработки органосодержащих веществ. Особенности процессов в дуговых камерах плазмотронов / О.Б. Васильева, И.И. Кумкова, А.Ф. Рутберг, А.А. Сафронов, В.Н. Ширяев //Теплофизика высоких температур. — 2013. — Т. 51.

— № 1. — С. 36-40.

66 Allah, Z.A. Plasma-catalytic dry reforming of methane in an atmospheric pressure AC gliding arc discharge / Z.A. Allah, J. C. Whitehead // Catalysis Today.

— 2015. — V. 256. — Part 1. — P. 76-79.

67 Yang, Y.-C. Characteristics of methane reforming using gliding arc reactor, / Y.-C. Yang, B.-J. Lee, Y.-N. Chun // Energy. — 2009. — V. 34. — Is. 2. — P. 172177.

68 Bo, Z. Plasma assisted dry methane reforming using gliding arc gas discharge: Effect of feed gases proportion, / Z. Bo, J. Yan, X. Li, Y. Chi, K. Cen // International Journal of Hydrogen Energy. — 2008. — V. 33. — Is. 20. — P. 5545-5553.

69 Zhu, F. Plasma-catalytic reforming of CO2-rich biogas over Ni/y-Al2O3 catalysts in a rotating gliding arc reactor / F. Zhu, H. Zhang, X. Yan, J. Yan, M. Ni, X. Li, X. Tu // Fuel. — 2017. — V. 199. — P. 430-437.

70 Xia, Y. Dry reforming of CO2 CH4 assisted by high-frequency AC gliding arc discharge: Electrical characteristics and the effects of different parameters / Y. Xia, N. Lu, B. Wang, J. Li, K. Shang, N. Jiang, Y. Wu // International Journal of Hydrogen Energy. — 2017. — V. 42. — Is. 36. — P. 22776-22785.

71 Chun, S.M. Reforming of methane to syngas in a microwave plasma torch at atmospheric pressure / S.M. Chun, Y. C. Hong, D.H. Choi // Journal of CO2 Utilization. — 2017. — V. 19. — P. 221-229.

72 Czylkowski, D. Microwave plasma-based method of hydrogen production via combined steam reforming of methane / D. Czylkowski, B. Hrycak, M. Jasinski, M. Dors, J. Mizeraczyk // Energy. — 2016. — V. 113. — P. 653-661.

73 Choi, D.H. Production of hydrogen-rich syngas from methane reforming by steam microwave plasma, / D.H. Choi, S.M. Chun, S.H. Ma, Y.C. Hong // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. — 2016. — V. 34. — P. 286-291.

74 Kim, T.-S. An experimental study of syn-gas production via microwave plasma reforming of methane, iso-octane and gasoline / T.-S. Kim, S. Song, K.-M. Chun, S.H. Lee // Energy. — 2010. — V. 35. — Is. 6. — P. 2734-2743.

75 Fidalgo, B. Microwave-assisted dry reforming of methane / B. Fidalgo, A. Domínguez, J.J. Pis, J.A. Menéndez // International Journal of Hydrogen Energy. — 2008. — V. 33. — Is. 16. — P. 4337-4344.

76 Hrycak, B. Hydrogen Production via Synthetic Biogas Reforming in Atmospheric-Pressure Microwave (915 MHz) Plasma at High Gas-Flow Output / B. Hrycak, D. Czylkowski, M. Jasinski, M. Dors, J. Mizeraczyk // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 2019. — V. 39. — P. 695-711.

77 Chen, L. A New Highly Efficient High-Power DC Plasma Torch. / L. Chen, L. Pershin, J. Mostaghimi // IEEE Transactions on Plasma Science. — 2008. — V. 36. Is. 4. P. 1068-1069.

78 Seon, H. Study of Arc stability and erosion behaviour of a transferred Arc with graphite DC electrodes / H. Seon, R.J. Munz // The Canadian Journal of Chemical Engineering. — 2001. — Vol. 79. Is. 4. — P. 626-632.

79 Glocker B. 1-40 kW steam respectively multigas thermal plasma torch system / B. Glocker, G. Nentwig, E. Messerschmid // Vacuum. — 2000. — V. 59 — Is. 1. — P. 35-46.

80 Ni, G. Reforming of methane and carbon dioxide by DC water plasma atmospheric pressure / G. Ni, Y. Lan, C. Cheng, Y. Meng, X. Wang // International Journal of Hydrogen Energy. — 2011. — V. 36. — Is. 20. — P. 12869-12876.

81 Kitagawa, T. Ignition Characteristics of Methane and Hydrogen Using a Plasma Torch in Supersonic Flow / T. Kitagawa, A. Moriwaki, K. Murakami, K. Takita, G. Masuya // Journal of Propulsion and Power. — 2003. — V. 19. — Is. 5. P. 853-858.

82 Hrabovsky, M. Steam Plasma Methane Reforming for Hydrogen Production / M. Hrabovsky, M. Hlina, V. Kopecky, A. Maslani, P. Krenek, A. Serov, O. Hurba // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 2018. — V. 38. — №4. — P. 743-758.

83 Hrabovsky, M. Thermal plasma gasification of biomass for fuel gas production / M. Hrabovsky, M. Hlina, M. Konrad, V. Kopecky, O. Chumak, T. Kavka, A. Maslani // High Temperature Material Processes. — 2009. — V. 13. — P. 299-313.

84 Hrabovsky, M., Steam plasma treatment of organic substances for hydrogen and syngas production / M. Hrabovsky, M. Hlina, V. Kopecky, A. Maslani, O. Zivny, P. Krenek, A. Serov, O. Hurba // Chemistry and Plasma Processing. — 2017. — V. 37. — P. 739-762.

85 Agon, N. Plasma gasification of refuse derived fuel in a single-stage system using different gasifying agents / N. Agon, M. Hrabovsky, O. Chumak, M. Hlina, V. Kopecky, A. Maslani, A. Bosmans, L. Helsen, S. Skoblja, G. Van Oost, J. Vierendeels // Waste Management. — 2016. — V. 47. — P. 246-255.

86 Chun, Y. N. Production of Hydrogen-Rich Gas from Methane by Thermal Plasma Reform / Y. N. Chun, S. C. Kim // Journal of the Air and Waste Management Association. — 2007. — V. 57. — Is. 12. — P. 1447-1451.

87 Tamosrnnas, A. Production of synthesis gas from propane using thermal water vapor plasma / A. Tamosrnnas, P. Valatkevicius, V. Valincius, V. Grigaitiene // International Journal of Hydrogen Energy. — 2014. — V. 39. — Is. 5. — P. 20782086.

88 Hacala, A. Innovative industrial plasma torch for converting biomass into high purity syngas / A. Hacala, U. Michon // Proceedings of International Symposium on Plasma Chemistry. — URL.: https://www.ispc-conference.org/ispcproc/ispc19/papers/39.pdf (дата обращения 1.03.2020)

89 Pershin, L. Treatment of refractory powders by a novel, high enthalpy dc plasma / L. Pershin, A. Mitrasinovic, J. Mostaghimi // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2013. — V. 46. — P. 224019.

90 Safa, S. Comparisonof CO2 and oxygen dc submerged thermal plasmas fordecomposition of carboxylic acid in aqueous solution/ S.Safa, A. Hekmat-Ardakan, G. Soucy // J. Phys.: Conf. Ser. — 2014. — V. 550. — P. 012015.

91 Rutberg, Ph.G. Novel three-phase steam-air plasma torch for gasification of high-caloric waste / Ph.G. Rutberg, V.A. Kuznetsov, E.O. Serba, S.D. Popov, A.V. Surov, Gh.V. Nakonechny, A.V. Nikonov // Applied Energy. — 2013. — V. 108. — P. 505-514.

92 Rutberg, Ph.G. Study of electric arcs in an air-steam mixture in ac plasma torches / Ph.G. Rutberg, V.A. Kuznetsov, E.O. Serba, Gh.V. Nakonechnyi, A.V. Nikonov, S.D. Popov, A.V. Surov // High Temperature. — 2013. — V. 51. — P. 608-614.

93 Ni, G. Reforming of methane and carbon dioxide by dc water plasma at atmospheric pressure / G. Ni, Y. Lan, C. Cheng, Y. Meng, X, Wang // International Journal of Hydrogen Energy. — 2011. — V. 36. — P. 12869-12876.

94 Ni, G. Characteristics of a novel water plasma torch / G. Ni, Y. Meng, C. Cheng, Y. Lan // Chinese Physics Letters. — 2010. — 27. — P. 055203.

95 Chun, Y.N. Hydrogen rich gas production from biogas reforming using plasmatron / Y.N. Chun, H.W. Song, S.C. Kim, M.S Lim // Energy Fuels. — 2008. — V. 22. — P. 123-127.

96 Long, H. CO2 reforming of CH4 by combination of cold plasma jet and Ni/y-Al2O3 catalyst / H. Long, S. Shang, X. Tao, Y. Yin, X. Dai // International Journal of Hydrogen Energy. — 2008. — 33. — P. 5510-5515.

97 Tao, X. CH4-CO2 reforming by plasma—challenges and opportunities / X. Tao, M. Bai, X. Li, H. Long, S. Shang, Y. Yin, X. Dai // Progress in Energy and Combustion Science. — 2011. — V. 37. — P. 113-124.

98 Zhang, Q. Gasification of municipal solid waste in the Plasma Gasification Melting process / Q. Zhang, L. Dor, D. Fenigshtein, W. Yang, W. Blasiak // Applied Energy. — 2012. — V. 90. — Is. 1. — P. 106-112.

99 Zhang, Q. Performance analysis of municipal solid waste gasification with steam in a Plasma Gasification Melting reactor / Q. Zhang, L. Dor, L. Zhang, W. Yang, W. Blasiak // Applied Energy. — 2012. — V. 98. — P. 219-229.

100 Fabry, F. Waste gasification by thermal plasma: a review / F. Fabry, C. Rehmet, V. Rohani, L. Fulcheri // Waste and Biomass Valorization. — 2013. — V. 4. — Is. 3. — P. 421-439.

101 Chen, H.L. Review of plasma catalysis on hydrocarbon reforming for hydrogen production—Interaction, integration, and prospects / H.L. Chen, H.M. Lee, S.H. Chen, Y. Chao, M.B. Chang // Applied Catalysis B: Environmental. — 2008. — V. 85. — Is. 1-2. — P. 1-9.

102 Bonizzoni, G. Plasma physics and technology; industrial applications / G. Bonizzoni, E. Vassallo // Vacuum. — 2002. — V. 64. — Is. 3-4. — P. 327-336.

103 Dry, M.E. //The Fischer-Tropsch process: 1950-2000 / M.E. Dry // Catalysis Today. — 2002. — V. 71. — Is. 3-4. — P. 227-241.

104 Savchenko, V.I. The role of homogeneous steam reforming of acetylene in the partial oxidation of methane to syngas in matrix type converters / V.I. Savchenko, A.V. Nikitin, I.V. Sedov, A.V. Ozerskii, V.S. Arutyunov // Chemical Engineering Science. — 2019. — V. 207. — P. 744-751.

105 ChemicalWorkBench — интегрированный программный комплекс для построения кинетических механизмов. — URL.: http: //www. kintechlab. com/ru/produkty/chemical-workbench (дата обращения 1.03.2020)

106 Лернер, А.С. Получение водородсодержащего газа с использованием процесса паро-плазменной газификации отработанных покрышек / А.С. Лернер, А.Н. Братцев, В.Е. Попов, В.А. Кузнецов, А.А. Уфимцев, С.В. Штенгель, Д.И. Субботин // Физика и химия стекла. - 2012. - № 6. - с 743-749.

107 Obraztsov, N.V. The usage of low-voltage AC plasma torch for polystyrene gasification / N.V. Obraztsov, A.A. Safronov, D.I. Subbotin, D.V. Ivanov, J.D. Dudnik // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.- 2019.- V. 643. - P. 012076.

108 Obraztsov, N. Analysis of gas dynamics in a single-phase two-channel plasma torch at cold blowing and considering the interaction with the electric arc / N. Obraztsov, V. Frolov, M. Korotkikh, L. Ushomirskaya // MATEC Web of Conferences. — 2018. — V. 245. — P. 09003.

109 Cormier, J.M. Syngas production via methane steam reforming with oxygen: plasma reactors versus chemical reactors / J.M. Cormier, I. Rusu // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2001. — V. 34. — P. 2798.

110 Pantu, P. Methane partial oxidation on Pt/CeO2 and Pt/Al2O3 catalysts / P. Pantu,G. R. Gavalas // Applied Catalysis A: General. —2002. — V. 223. — Is. 1-2.

— P. 253-260.

111 Mattos, L.V. Partial oxidation and CO2 reforming of methane on Pt/Al2O3, Pt/ZrO2, and Pt/Ce-ZrO2 catalysts / L.V. Mattos,E. Rodino,D.E. Resasco,F.B. Passos,F.B. Noronha // Fuel Processing Technology. — 2003. — V. 83. — Is. 1-3.

— P. 147-161.

112 Futamura, S. Roles of CO2 and H2O as oxidants in the plasma reforming of aliphatic hydrocarbons / S. Futamura,H. Kabashima,G. Annadurai // Catalysis Today.

— 2006. — V. 115. — Is. 1-4. — P. 211-216.

113 Yabe, T. Methane conversion using carbon dioxide as an oxidizing agent: A review / T. Yabe,Y. Sekine // Fuel Processing Technology. — 2018. — V. 181. — P. 187-198.

114 Рутберг, Ф.Г. Исследованиеэлектрическихдугвпаровоздушнойсмесивплазмотронахпеременно готока / Ф.Г. Рутберг, В.А. Кузнецов, Е.О. Серба, Г.В. Наконечный, А.В. Никонов, С.Д. Попов, А.В. Суров // Теплофизика высоких температур. — 2013.

— Т. 51. — № 5. — С. 677.

115 Rutberg, Ph.G. Novel three-phase steam-air plasma torch for gasification of high-caloric waste / Ph.G. Rutberg, V.A. Kuznetsov, E.O. Serba, S.D. Popov, A.V. Surov, Gh.V. Nakonechny, A.V. Nikonov // Applied Energy. — 2013. — V. 108. — P. 505-514.

116 Rutberg, Ph.G. The investigation of an electric arc in the long cylindrical channel of the powerful high-voltage ac plasma torch / Ph.G. Rutberg, S.D. Popov, A.V. Surov, E.O. Serba, G.V. Nakonechny, V.A. Spodobin, A.V. Pavlov, A.V. Surov // Journal of Physics: Conference Series. — 2012. — V. 406. — P. 012028.

117 Kuznetsov, V.E. Investigation of electrode erosion parameters in direct and alternating current plasma torches / V.E. Kuznetsov, A.A. Safronov, V.N. Shiryaev, O.B. Vasilieva, Yu.D. Dudnik // Plasma Physics Reports. — 2020. —V. 46. — № 1. — P. 103-106.

118 Морозов, А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техника: учебное пособие для инженерно-экономических специальностей вузов / А. Г. Морозов. — Москва: Высшая школа, 1987. — 447 с.

119 Rehmet, C. 3D unsteady state MHD modeling of a 3-phase AC hot graphite electrodes plasma torch / C. Rehmet, V. Rohani, F. Cauneau, L. Fulcheri // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 2013. — V. 33. — P. 491-515.

120 Wang, C. Direct Observation of Anode Arc Root Behaviors in a Non-transferred Arc Plasma Device with Multiple Cathodes / C. Wang, Z. Zhang, W. Xia, H. Cui, W. Xia // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 2017. — V. 37. — Is. 2. — P. 371-382.

121 Yu, B. High-speed photographic analysis of microwave plasma torch source behaviour / B. Yu, W. Jin, Y. Ying, H. Yu, D. Zhu, J. Shan, W. Liu, C. Xu, Q. Jin // Journal of Analytical Atomic Spectrometry. — 2016. — V. 31. — P. 759-766.

122 Rutberg, Ph. Physicsand Technology of High-Current Discharges in Dense Gas Media and Flows / Ph. Rutberg. — New York: Nova Science Publishers, 2009. — 214 p. — ISBN 978-1-60692-232-3.

123 Грановский, В. Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток/ В. Л. Грановский. — Москва: Наука, 1971. — 543 с.

124 Колесников, В. Н. Дуговой разряд в инертных газах : автореф. дис. на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Колесников Владимир Николаевич ; Всесоюзный ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ленина. - Москва, 1963. - 13 с.

125 Raizer, Y. P. Gas Discharge Physics / Y. P. Raizer — New York: Springer. — 1991. — 450 p. — ISBN 978-3-642-64760-4.

126 Finkelnburg, W. Electrische Bögen und Thermisches Plasma / W. Finkelnburg, H. Maecker // Handbuch Physik XXII. — Berlin: Verlag Von Julius Springer, 1956. — P. 254-444.

127 Jenista, J. Dynamic behavior of an electric arc gas discharge / J. Jenista // Czechoslovak Journal of Physics. — 1994. — V. 44. — P. 19-33.

128 Биберман, Л. М. Кинетика Неравновесной низкотемпературной плазмы / Л. М. Биберман, В. С. Воробьев, И. Е. Якубов. — Москва: Наука, 1982. — 379 с.

129 Fincke, J. R. Plasma Thermal Conversion of Methane to Acetylene / J. R. Fincke, R. P. Anderson, T. Hyde, B. A. Detering, R. Wright, R. L. Bewley, D. C. Haggard, W. D. Swank // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 2002. — V. 22. — P.105-136.

130 Dufour, A. Mechanisms and Kinetics of Methane Thermal Conversion in a Syngas / A. Dufour, S. Valin, P. Castelli, S. Thiery, G. Boissonne, A. Zoulalian, P.A. Glaude // Industrial and Engineering Chemistry Research. — 2009. — V. 48. — Is. 14. — P. 6564-6572.

131 Мокеев, М. В. Электродный СВЧ-разряд пониженного давления: Физико-химические характеристики: специальность 01.04.08 «Физика плазмы» : автореф. дис. на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Мокеев Михаил Викторович ; Объединенный институт высоких температур РАН. — Москва, 2003. — 27 с.

132 Fantz, U. Basics of plasma spectroscopy / U. Fantz // Plasma Sources Science and Technology. — 2006. — V. 15. — Is. 4. P. S137-S147.

133 Jin, D.-Z. Hydrogen plasma diagnosis in penning ion source by optical emission spectroscopy / D.-Z. Jin, Z.-H. Yang, P.-Y. Tang, K.-X. Xiao, J.-Y. Dai // Vacuum. — 2008. — V. 83. — Is. 2. — P. 451-453.

134 Rutberg, F.G. Spectral measurements of the gas and electron temperatures in the flame of a single-phase ac plasma generator / F.G. Rutberg, A. V. Pavlov, S. D.

Popov, A. I. Sakov, E. O. Serba, V. A. Spodobin, A. V. Surov. // High Temperature.

— 2009. — V. 47. — P. 175-180.

135 Rutberg, P. // Spectral investigations of electric arc alternating current plasma generators with power to 600 kW / P. Rutberg, A. Safronov, A. Surov, A. Pavlov, S. Popov, V. Spodobin, A. Rutberg // High Temperature Material Processes. — 2009.

— V. 13. — P. 195-203.

136 Павлов, А. В. Исследование пространственного распределения температуры в потоках воздушной плазмы, генерируемой электродуговыми плазмотронами переменного тока : специальность 01.04.13 «Электрофизика, электрофизические установки» : дис. на соискание степени кандидата технических наук / Павлов Александр Викторович; Институт электрофизики и электроэнергетики РАН. — Санкт-Петербург, 2016. — 20 с.

137 Brooke, J.S.A. Line strengths and updated molecular constants for the C2 Swan system / J.S.A. Brooke, P.F. Bernath, T.W. Schmidt, G.B. Bacskay // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. — 2013. — V. 124. — P. 11-20.

138 Температурные измерения: справочник/ О.А. Геращенко, А.Н. Гордов, А.К. Еремина [ и др.] ; АН УССР, Ин-т техн. Теплофизики. — Киев: Наукова думка, 1984. — 493с.

139 Ochkin, V. N. Spectroscopy of Low Temperature Plasma / V. N. Ochkin. — Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009. — 630 p. — ISBN: 978-3-527-62750-9.

140 Griem, H. R. Principles of Plasma Spectroscopy / H. R. Griem. — Cambridge: Cambridge University Press, 1997. — 366 p. — ISBN 0 521 45504 9.

141 Шибков, В.М. Параметры пламени, возникающего при воспламенении тонких пленок спирта с помощью поверхностного СВЧ-разряда / В.М. Шибков, Л.В. Шибкова // Журнал технической физики. — 2010. — Т. 80. — Вып. 1. — С. 59-67.

142 Aoki, W. Carbon-enhanced Metal-poor Stars: Osmium and Iridium Abundances in the Neutron-Capture-enhanced Subgiants CS 31062-050 and LP 625-

44 / W. Aoki, S. Bisterzo, R. Gallino, T.C. Beers, J.E. Norris, S.G. Ryan, S. Tsangarides // Astrophysical Journal. — 2006. — V. 650. — P. L127-L130.

143 Ibrahim, S. Xylene and H2S destruction in high temperature flames under Claus condition / S. Ibrahim, A.K. Gupta, A.A. Shoaibi // Applied Energy. — 2015.

— V. 154. — P. 352-360.

144 Афанасьев, Д.В. Образование фуллеренов в дуговом разряде в присутствии водорода и кислорода / Д.В. Афанасьев, А.А. Богданов, Д. Дайнингер, Г.А. Дюжев, В.И. Каратаев, А.А. Кругликов // Журнал технической физики. — 1999. —Т. 69. — Вып. 12. — С. 48-51.

145 Серба, Е.О. Создание и исследование электродугового трехфазного пароводяного плазмотрона переменного тока: специальность 01.04.13 «Электрофизика, электрофизические установки»/ дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук / Серба Евгений Олегович ; Институт электрофизики и электроэнергетики РАН. — Санкт-Петербург, 2013. — 24 с.

146 Рутберг, Ф.Г. Получение синтез-газа конверсией метана в плазме водяного пара и диоксида углерода / Ф.Г. Рутберг, А.Н. Братцев, В.А. Кузнецов, Г.В. Наконечный, А.В. Никонов, В.Е. Попов, С.Д. Попов, Е.О. Серба, Д.И. Субботин, А.В. Суров // Письма в журнал технической физики. - 2014. - Т. 40.

- № 17 - с.1-13.

147 Surov, A.V. Multi-gas ac plasma torches for gasification of organic substances / A.V. Surov, S.D. Popov, V.E. Popov, D.I. Subbotin, E.O. Serba, V.A. Spodobin, Gh.V. Nakonechny, A.V. Pavlov // Fuel. - 2017. - V. 203 - p. 1007-1014.

148 Образцов, Н.В.Сажеобразование в процессе разложения хлорсодержащих углеводородов плазмотроном переменного тока / Н.В.Образцов, Д.И.Субботин, А.В.Суров, В.Е.Попов, Е.О.Серба // Журнал технической физики. -2020. -Т. 90. -№ 12. -С. 2153-2158.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПИСОК ЭЛЕМЕНТАРНЫХ АКТОВ, УЧТЕННЫХ ПРИ КИНЕТИЧЕСКОМ РАСЧЕТЕ ПЛАЗМЕННОГО ПАРОУГЛЕКИСЛОТНОГО РИФОРМИНГА МЕТАНА

В таблице А.1 приведены кинетические параметры элементарных актов в соответствии с уравнением:

т

к = А(-)ы • е--^ (А.1)

То

Единицы измерений параметров, входящих в уравнение А.1: [А] = с-1 или см3/с или см6/с2 [Еа] = кДж/моль

Таблица А.1 — Список элементарных актов, используемых в кинетическом расчете

№ Элементарный акт 1°ё(А) N Еа

1 СН3 + ОН + М ^ СН3ОН + М -26,600 0 0

2 СН2ОН ^ Н2СО + Н 14,200 0 105,09

3 Н + О2 ^ НО2 -10,120 0 0

4 СН4 + О ^ СН3 + ОН -16,700 2,1000 31,95

5 Н + НО2 ^ ОН + ОН -9,600 0 4,19

6 Н + Н2СО ^ Н2 + НСО 1,000 1,0030 4,19

7 СН3 + О ^ Н2СО + Н 1,000 0 0

8 СН3 + Н ^ СН4 1,000 -1 0

9 О + Н2СО ^ Н + СО + ОН 1,000 0 0

10 О + Н2 ^ ОН + Н 1,000 1,0030 28,97

11 СН3 + Н ^ СН2 + Н2 -9,130 0 63,05

12 СН + Н2 ^ СН2 + Н -9,430 0 13,82

13 СН3 + СН3 ^ С2Н4 + Н2 3,300 0 13,82

14 С2Н6 ^ СН3 + СН3 16,380 0 366,30

№ Элементарный акт 1СВ(Л) N Еа

15 С2Н50Н ^ СН3О + СН3 16,500 0 347,46

16 С2Н6 + М ^ СН3 + СН3 + М -3,850 0 285,25

17 СН3 + ОН ^ СН2 + Н20 -11,300 0 0

18 Н + НО2 ^ Н2 + О2 -9,960 0 8,92

19 Н + НСО ^ Н2 + СО -9,820 0 0

20 СН3 + Н2 ^ СН4 + Н -20,200 -3 0

21 СН3ОН + Н ^ СН3О + Н2 -10,180 0 25,50

22 Н2СО + О ^ НСО + ОН -10,240 0 14,70

23 НО2 + ОН ^ Н2О + О2 -10,320 0 -2,09

24 М + Н2С0 ^ М + Н2 + СО -9,380 0 118,53

25 Н + Н2О ^ Н2 + ОН -15,130 1,6000 80,85

26 Н2СО + ОН ^ НСО + Н2О -10,300 0 5,02

27 О + НО2 ^ ОН + О2 -10,540 0 -1,67

28 Н + ОН + СН4 ^ Н2О + СН4 -23,410 -2 0

29 О + СН3ОН ^ ОН + СН2ОН -10,240 0 22,86

30 СН2 + СН3 ^ С2Н4 + Н -10,180 0 0

31 Н + О2 ^ ОН + О -6,700 -0,9000 69,04

32 О + Н2О ^ ОН + ОН -9,950 0 75,82

33 Н + НО2 ^ Н2О + О -10,630 0 8,75

34 С2Н4 ^ С2Н2 + Н2 12,900 0,4400 371,62

35 С2Н6 ^ С2Н5 + Н 20,950 -1,2300 427,93

36 СН3ОН + ОН ^ СН3О + Н2О -10,780 0 7,12

37 НСО + О2 ^ СО + НО2 -10,070 0 7,08

38 С2Н5 + М ^ С2Н4 + Н + М -6,780 0 130,08

39 С2Н2 + Н + М ^ С2Н3 + М -29,480 0 3,73

40 НСО + ОН ^ СО + Н2О -10,080 0 0

41 С2Н4 + Н ^ С2Н3 + Н2 -9,600 0 42,75

№ Элементарный акт 1°ё(Л) N Еа

42 СН3ОН + О ^ СН3О + ОН -10,780 0 19,64

43 СН2 + О ^ Н + Н + СО -9,880 0 0

44 НСО + О ^ СО + ОН -10,300 0 0

45 НСО + О ^ СО2 + Н -10,300 0 0

46 Н + О2 ^ СО + ОН -10,480 0 0

47 С2Н2 + Н ^ С2Н3 -11,040 0 10,09

48 СО + ОН ^ СО2 + Н -17,140 1,5000 -3,10

49 С + О2 ^ СО + О -9,700 0 16,71

50 СН2 + О ^ СО + Н2 -10,180 0 0

51 СН3 + Н + М ^ СН4 + М -20,200 -3 0

52 СН3О + Н ^ Н2СО + Н2 -10,300 0 0

53 С + Н2 ^ СН + Н -9,180 0 97,34

54 СН + Н2О ^ СН2ОН -11,020 0 -3,18

55 Н + ОН + Н ^ Н2О + Н -23,750 -2 0

56 С2Н4 + Н ^ С2Н5 -10,780 0 6,32

57 СН3 + СН3 ^ СН4 + СН2 -11,150 0 -46,68

58 СН3 + Н2О ^ СН4 + ОН -21,100 2,9000 62,22

59 СН + О ^ СО + Н -10,180 0 0

60 СН2 + ОН ^ Н2СО + Н -10,520 0 0

61 СН2 + О ^ СН + ОН -9,300 0 49,91

62 С2Н6 + О ^ С2Н5 + ОН -16,300 2 21,39

63 СН3 + Н2СО ^ СН4 + НСО -11,170 0 37,01

64 СН2 + СН2 ^ С2Н2 + Н2 -10,270 0 0

65 СН2 + О2 ^ Н + Н + СО2 -1,260 -3,3000 12,02

66 СН2 + О2 ^ Н2СО + О -11,000 0 0

67 Н2СО + СН4 ^ НСО + Н + СН4 -5,810 0 320,25

68 СН3 + СН4 ^ С2Н5 + Н2 -10,780 0 96,30

№ Элементарный акт 1°В(А) N Еа

69 С2Н3 + Н ^ С2Н4 -9,700 0 0

70 Н2СО + М ^ НСО + Н + М -6,620 0 320,25

71 О + С2Н4 ^ СН3 + НСО -15,660 1,5500 1,80

72 СН3 + НО2 ^ СН3О + ОН -10,520 0 0

73 СН2ОН + Н ^ СН3 + ОН -9,800 0 0

74 СН3 + СН3О ^ СН4 + Н2СО -10,400 0 0

75 С2Н2 + О ^ СН2 + СО -15,170 1,5000 7,12

76 С2Н3 + СН4 ^ С2Н4 + СН3 -23,620 4,0200 22,90

77 Н + ОН + М ^ Н2О + М -25,220 -2 0

78 Н + О2 + СН4 ^ НО2 + СН4 -28,450 -0,8000 0

79 С2Н2 + ОН ^ С2Н + Н2О -10,480 0 29,31

80 СН3О + ОН ^ Н2СО + Н2О -10,520 0 0

81 СН3 + ОН ^ СН3ОН 16,570 -8,2000 48,86

82 Н + Н + М ^ Н2 + М -28,820 -1 0

83 С2Н + Н2 ^ С2Н2 + Н -10,600 0 6,32

84 Н + ОН + Н2 ^ Н2О + Н2 -24,230 -2 0

85 Н + ОН + СО ^ Н2О + СО -24,360 -2 0

86 С2Н + Н ^ С2Н2 -9,520 0 0

87 Н + ОН + Н2О ^ Н2О + Н2О -24,410 -2 0

88 С2Н2 + ОН ^ СН3 + СО -10,040 0 57,36

89 С2Н4 + О ^ СН2 + Н2СО -10,380 0 20,93

90 СН3О + О ^ Н2СО + ОН -11,000 0 0

91 О + Н + М ^ ОН + М -31,150 0 0

92 О + С2Н4 ^ ОН + С2Н3 -9,180 0 79,05

93 СО + НО2 ^ СО2 + ОН -9,600 0 98,77

94 С2Н4 + М ^ С2Н2 + Н2 + М -6,360 0 332,22

95 Н + О2 + М ^ НО2 + М -29,260 -0,8000 0

№ Элементарный акт 1°8(Л) N Еа

96 СН3 + СН4 ^ С2Н6 + Н -9,880 0 167,47

97 СН20Н + Н ^ Н2СО + Н2 -11,000 0 0

98 Н2СО + Н2 ^ НСО + Н + Н2 -6,620 0 320,25

99 СН2ОН + О ^ Н2СО + ОН -10,150 0 0

100 О + СН ^ С + ОН -10,600 0 19,80

101 СН3 + СН3ОН ^ СН4 + СН2ОН -22,280 3,2000 30,02

102 СН3 + НО2 ^ СН4 + О2 -11,220 0 0

103 М + С2Н6 ^ М + С2Н4 + Н2 -6,420 0 283,20

104 Н + ОН + СО2 ^ Н2О + СО2 -24,050 -2 0

105 СО + О + СН4 ^ СО2 + СН4 -31,400 0 18,17

106 С2Н5 + Н ^ СН3 + СН3 -10,300 0 0

107 СО + О + М ^ СО2 + М -33,840 0 -19,01

108 М + С2Н5ОН ^ М + СН3 + СН2ОН -5,300 0 316,10

109 Н + ОН + О2 ^ Н2О + О2 -24,610 -2 0

110 Н2СО + Н ^ НСО + Н + Н -6,150 0 320,25

111 СО + О ^ СО2 -13,520 0 10,17

112 СН3 + О2 ^ Н2СО + ОН -12,250 0 37,43

113 Н + О2 + Н ^ НО2 + Н -28,780 -0,8000 0

114 С2Н2 + ОН ^ С2Н2О + Н -11,820 0 0

115 ОН + Н2СО ^ НСООН + Н -12,700 0 0

116 Н2СО + Н2О ^ НСО + Н + Н2О -6,810 0 320,25

117 ОН + СН2ОН ^ Н2О + Н2СО -10,400 0 0

118 СН3 + О2 ^ СН3О + О -10,600 0 120,08

119 Н2СО + СО ^ НСО + Н + СО -6,750 0 320,25

120 Н + О2 + О ^ НО2 + О -28,780 -0,8000 0

121 Н + Н + Н ^ Н2 + Н -28,820 -1 0

122 СН3 + ОН ^ СН3О + Н -11,020 -0,2300 58,32

№ Элементарный акт 1°В(А) N Еа

123 Н2 + О2 ^ ОН + ОН -10,620 0 161,23

124 СО + Н + М ^ НСО + М -32,720 0 6,99

125 Н + НСО ^ Н2СО -13,110 0 -19,01

126 СН2 + О2 ^ СО + Н2О -12,400 0 0

127 Н + Н + СН4 ^ Н2 + СН4 -29,480 -1 0

128 С2Н2О ^ СО + СН2 14,480 0 297,22

129 СН3 + СН3ОН ^ СН4 + СН3О -22,620 3,1000 29,01

130 С2Н3 + О2 ^ НСО + Н2СО -11,050 0 0

131 СО + О + Н2О ^ СО2 + Н2О -31,400 0 18,17

132 С2Н3 + Н2СО ^ С2Н4 + НСО -20,050 2,8100 24,53

133 С2Н5 + ОН ^ С2Н4 + Н2О -10,400 0 0

134 С2Н5 + НСО ^ С2Н6 + СО -9,700 0 0

135 СН2 + СН3О ^ СН3 + Н2СО -10,520 0 0

136 СН + Н2 ^ СН3 -13,220 0 -6,11

137 С2Н4 + М ^ С2Н3 + Н + М -5,910 0 404,32

138 Н2СО + О ^ НСО + Н + О -6,150 0 320,25

139 С2Н5 + О ^ Н2СО + СН3 -10,570 0 0

140 СН2 + С2Н3 ^ СН3 + С2Н2 -10,520 0 0

141 СН3 + М ^ СН2 + Н + М -7,320 0 379,32

142 С + О + М ^ СО + М -20,100 0 0

143 СН2ОН + СН3 ^ С2Н5ОН -10,700 0 0

144 Н + О2 + Н2 ^ НО2 + Н2 -29,260 -0,8000 0

145 Н + С2Н5ОН ^ Н2О + С2Н5 -12,010 0 14,44

146 Н + О2 + СО ^ НО2 + СО -29,380 -0,8000 0

147 Н2СО + СО2 ^ НСО + Н + СО2 -6,450 0 320,25

148 СН2ОН + М ^ Н2СО + Н + М -9,780 0 105,09

149 СО + О + Н ^ СО2 + Н -18,240 -4 38,94

№ Элементарный акт 1°8(Л) N Еа

150 Н + О2 + Н2О ^ НО2 + Н2О -29,450 -0,8000 0

151 Н2 + О + М ^ Н2О + М -33,210 0 0

152 Н2СО + О2 ^ НСО + Н + О2 -7,020 0 320,25

153 Н + Н + Н2 ^ Н2 + Н2 -30,570 -0,6000 0

154 СО2 + Н2 ^ СО + Н2О -14,780 0,5000 63,22

155 Н + Н + СО ^ Н2 + СО -29,420 -1 0

156 М + СН3 ^ М + СН + Н2 -8,080 0 356,05

157 С2Н + СН4 ^ С2Н2 + СН3 -11,520 0 2,09

158 Н + Н + Н2О ^ Н2 + Н2О -29,480 -1 0

159 СН3О + О2 ^ Н2СО + НО2 -10,780 0 30,02

160 СН2 + СН3ОН ^ СН3 + СН20Н -22,280 3,2000 30,02

161 Н2 + О2 ^ О + Н2О -10,040 0 228,18

162 О2 + Н2СО ^ НО2 + НСО -10,470 0 163,08

163 С2Н5 + Н2СО ^ С2Н6 + НСО -20,040 2,8100 24,53

164 С2Н5 + Н2 ^ С2Н6 + Н -23,300 3,6000 35,38

165 Н2СО + С ^ НСО + Н + С -6,150 0 320,25

166 С2Н5 + СН4 ^ С2Н6 + СН3 -24,850 4,1400 52,59

167 СН3 + ОН ^ Н2СО + Н2 -11,280 -0,5300 45,26

168 С2Н3 + Н2О ^ С2Н4 + ОН -21,100 2,9000 62,22

169 Н + О2 + СО2 ^ НО2 + СО2 -29,080 -0,8000 0

170 М + СН2 ^ М + С + Н2 -9,670 0 247,06

171 СО + О + СО ^ С02 + СО -32,190 0 18,17

172 СН2 + С2Н ^ СН + С2Н2 -10,520 0 0

173 С2Н3 + СН3 ^ С2Н2 + СН4 -12,190 0 0

174 СН2 + С2Н6 ^ СН3 + С2Н5 -10,970 0 33,12

175 С2Н + О2 ^ СО + НСО -11,400 0 0

176 С2Н + ОН ^ СН2 + СО -10,520 0 0

№ Элементарный акт 1°В(А) N Еа

177 С2Н + ОН ^ С2Н2 + О -10,520 0 0

178 СН2ОН + СН3 ^ СН4 + Н2СО -11,400 0 0

179 СО + О + Н2 ^ СО2 + Н2 -32,240 0 18,17

180 Н + Н + СО2 ^ Н2 + СО2 -29,120 -1 0

181 СН2 + С2Н5^ СН3 + С2Н4 -10,520 0 0

182 СН2ОН + О2^ Н2СО + НО2 -10,780 0 30,02

183 М + НСООН ^ М + СО2 + Н2 -7,600 0 238,65

184 С2Н2 + С2Н6^ С2Н3 + С2Н5 -11,800 0 19,13

185 СН2ОН + Н2О ^ СН3ОН + ОН -9,590 0 110,07

186 С2Н2 + О ^ С2Н2О -12,670 0 0

187 СН2ОН + СН2 ^ С2Н4 + ОН -10,400 0 0

188 СН2 + СН3ОН ^ СН3 + СН3О -22,620 3,1000 29,01

189 СН2 + СО2 ^ Н2СО + СО -13,410 0 0

190 СО + О + СО2 ^ СО2 + СО2 -31,870 0 18,17

191 СН2 + О2^ СО2 + Н2 -2,360 -3,3000 12,02

192 М + СН2 ^ М + СН + Н -8,180 0 347,76

193 С2Н2 + М ^ С2Н + Н + М -7,180 0 447,32

194 М + НСООН ^ М + СО + Н2О -9,460 0 169,15

195 СН2ОН + Н2 ^ СН3ОН + Н -17,950 2 55,94

196 С2Н5 + СН3 ^ СН4 + С2Н4 -10,490 -0,5000 0

197 Н + ОН + С ^ Н2О + С -6,900 0 442,96

198 О + С2Н4 ^ С2Н2О + Н2 -13,420 0 0

199 НО2 + СО + М ^ ОН + СО2 + М -33,400 0 0

200 С2Н3 + О2 ^ С2Н2 + НО2 -12,700 0 0

201 СН3 + О ^ СН3О -7,880 -2,1200 2,60

202 С2Н5 + О2 ^ С2Н4 + НО2 -11,850 0 16,20

203 СО + О2 ^ СО2 + О -10,080 0 264,56

№ Элементарный акт 1°8(Л) N Еа

204 С2Н + О ^ СН + СО -10,520 0 0

205 М + СН ^ М + С + Н -9,500 0 280,35

206 СН3ОН + О2 ^ СН2ОН + НО2 -10,470 0 188,03

207 СН2 + С2Н2О ^ С2Н4 + СО -9,680 0 0

208 НО2 + М ^ ОН + О + М -8,780 0 279,43

209 НО2 + Н2 ^ ОН + Н2О -12,700 0 99,65

210 Н + О2 + С ^ НО2 + С -8,300 0 279,43

211 С2Н3 + СН3ОН ^ С2Н4 + СН2ОН -22,280 3,2000 30,02

212 С2Н2 + Н2 ^ С2Н3 + Н -11,400 0 272,02

213 С2Н4 + С2Н5 ^ С2Н3 + С2Н6 -21,000 3,3000 43,96

214 С2Н5 + СН3ОН ^ С2Н6 + СН2ОН -22,280 3,2000 38,35