Механизм пиролиза метана (Обзор)

Abstract

Вопрос рационального и эффективного использования углеводородного сырья давно является предметом интенсивных и разноплановых исследований. Природный газ как один из наиболее используемых углеводородов находит применение как топливо в энергетике и коммунальном хозяйстве и как ценное углеводородное сырье для получения химических продуктов и технологических атмосфер. Металлургия, химическая промышленность широко используют такие продукты переработки природного газа, как водород и углерод. Пиролиз природного газа в дисперсных средах может открыть много новых технологий. Например, получение пиролитического углерода и водорода высокой чистоты. Каким образом из природного газа образуется углерод, что определяет форму образующегося углерода, прояснит механизм пиролиза метана. Рассмотрены следующие механизмы пиролиза природного газа: молекулярный механизм, ацетиленовая гипотеза, радиально-цепной механизм, полимеризационная гипотеза, гипотеза пироагрегатов. Приведенный материал расширит представление о процессе, позволит с большей надежностью моделировать процессы получения углерода, синтезировать новые материалы.

Питання раціонального та ефективного використовування вуглеводневої сировини давно є предметом інтенсивних та різнопланових досліджень. Природний газ як один з найбільш використовуваних вуглеводнів знаходить застосування як паливо в енергетиці й комунальному господарстві та як цінна вуглеводнева сировина для одержання хімічних продуктів та технологічних атмосфер. Металургія, хімічна промисловість широко використовують такі продукти переробки природного газу, як водень та вуглець. Піроліз природного газу в дисперсних середовищах може відкрити багато нових технологій. Наприклад, одержання піролітичного вуглецю та водню високої чистоти. Яким чином з природного газу утворюється вуглець, що визначає форму утвореного вуглецю, прояснить механізм піроліза метану. Розглянуто такі механізми піролізу природного газу: молекулярний механізм, ацетиленова гіпотеза, радіально-ланцюговий механізм, полімеризаційна гіпотеза, гіпотеза піроагрегатів. Наведений матеріал розширить уявлення про процес, дозволить з більшою надійністю моделювати процеси одержання вуглецю, синтезувати нові матеріали.

The question of rational and an effective utilization of hydrocarbons is for a long time a subject of intensive and versatile explorations. Natural gas as one of the most used hydrocarbons finds now application and as fuel in energetics, a municipal services and as valuable hydrocarbon raw for reception of chemical products and technological atmospheres. Metallurgy, the chemical industry widely uses products of natural gas processing, such as hydrogen and carbon. The natural gas pyrolysis in dispersed phases can unclose many new technologies. For example production of pyrolitic carbon and hydrogen of high purity. The mechanism of methane pyrolysis will elucidate such questions as: how carbon is forming from natural gas, what factors do identify the form of arising carbon and etc. The following mechanisms of gas pyrolysis are viewed in the article: molecular mechanism, acetylene hypothesis, radial-chain mechanism, the polymerization hypothesis, the hypothesis of pyroagregates. The presented material will expand understanding of the pyrolysis process, will allow more reliably simulate the processes of carbon production, to synthesize new materials.