Details

Работа посвящена исследованию и совершенствованию технологий производства водорода из природного газа с применением к условиям нефтегазового месторождения EBS в Ираке. Работа направлена на решение актуальной проблемы эффективного использования попутного природного газа для производства экологически чистого энергоносителя. В настоящее время значительные объемы попутного природного газа на нефтяных месторождениях Ирака сжигаются в факелах, что приводит к потере ценного сырья и загрязнению окружающей среды. Научная новизна работы заключается в разработке методики выбора оптимальной технологии производства водорода для конкретного производственного объекта месторождения EBS в Ираке, проведении углубленного термодинамического анализа влияния параметров процесса на равновесную степень конверсии метана и селективность по водороду, подтверждении высокой пригодности природного газа месторождения EBS для процесса паровой конверсии благодаря высокому содержанию метана (83,57%), получении количественных показателей эффективности процесса: Материальный баланс показал высокую производительность установки: получение 59,463 м³/ч водорода при переработке 35,400 м³/ч природного газа.. Характеристика месторождения EBS выявила оптимальный состав природного газа: содержание метана 83,57%, низкое содержание серы (<0,001%), что обеспечивает высокую эффективность процесса и долговечность катализатора. Термодинамический анализ определил оптимальные параметры процесса: температура 850-900°C, давление 15-20 атм, соотношение пар:газ 3:1, степень конверсии метана до 95,2%. Практическая значимость работы заключается в возможности применения разработанной методики для проектирования установок производства водорода на нефтегазовых месторождениях.

The work is devoted to the research and improvement of hydrogen production technologies from natural gas with a proposal for its application to the conditions of the EBS oil field in Iraq. The work is aimed at solving the urgent problem of efficient utilization of associated natural gas for the production of environmentally clean energy carrier. Currently, significant volumes of associated natural gas at Iraqi oil fields are flared, leading to the loss of valuable raw materials and environmental pollution. The scientific novelty of the work lies in developing a methodology for selecting optimal hydrogen production technology for the specific production facility of the EBS field in Iraq, conducting in-depth thermodynamic analysis of process parameters' influence on equilibrium methane conversion degree and hydrogen selectivity, confirming the high suitability of EBS field natural gas for steam reforming process due to high methane content (83.57%), and obtaining quantitative indicators of process efficiency: Material balance showed high plant productivity: production of 59,463 m³/h of hydrogen when processing 35,400 m³/h of natural gas. Characterization of the EBS field revealed optimal natural gas composition: methane content 83.57%, low sulfur content (<0.001%), which ensures high process efficiency and catalyst durability. Thermodynamic analysis determined optimal process parameters: temperature 850-900°C, pressure 15-20 bar, steam-to-gas ratio 3:1, methane conversion degree up to 95.2%. The practical significance of the work lies in the possibility of applying the developed methodology for designing hydrogen production plants at oil and gas fields.