НАЗВАНИЕ СТАТЬИ:
Высокотемпературная углекислотная активация сажи,   полученной в процессе термолиза метана

СПИСОК АВТОРОВ:
Гальцов-Циенциала М.С., Дудоладов А.О., Власкин М.С.

СПИСОК АВТОРОВ (С РАСШИФРОВКОЙ):
Гальцов-Циенциала Матвей Сергеевич, Дудоладов Александр Олегович, Власкин Михаил Сергеевич

DOI:
https://doi.org/10.33849/2025304

ПОСТУПИЛА В РЕДАКЦИЮ:
23 октября 2025 г.

ЖУРНАЛ:
Вестник Объединенного института высоких температур

ТОМ:
19

ГОД:
2025

СТРАНИЦЫ:
24-28

РУБРИКА:
Теплофизические свойства веществ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
Пиролиз; термолиз; метан; технический углерод; пиролитическая сажа; активация; активированный углерод

КОДЫ КЛАССИФИКАТОРОВ:
УДК 67.03

АННОТАЦИЯ:
Применение технологии пиролиза в нефтяной промышленности и поиск потенциальных применений продуктов термического разложения попутного нефтяного газа может позволить перерабатывать сжигаемый газ в водород и технический углерод, снижая выбросы углекислого газа в атмосферу. Целью данной работы является получение активированного углерода на основе пиролитической сажи, полученной методом пиролиза метана в керамической трубе, 
и~исследование его физико-химических характеристик. В качестве объекта исследования использовалась сажа, полученная в процессе пиролиза метана, которая активируется путем пропускания углекислого газа через горячую зону. При активации варьировались удельный расход сажи (масса засыпки), температура и длительность активации с целью нахождения оптимального режима работы установки для активации, что влияло на увеличение потерь по массе и пористость. Активация происходит при температуре 800--1000~$^ circ$С, длительностью 90--180 мин и удельным расходом 4.67--17.87 г с использованием N$_2$ и CO$_2$. Наибольшей площадью поверхности (712.8 м$м^2$/г) обладал образец, полученный при температуре активации 1000~$^ circ$С длительностью 180 минут с СО$_2$ и массой засыпки 5.65 г. Результаты исследования могут использоваться при разработке способов получения углерода с высокой площадью поверхности, который может использоваться как высокоэффективный сорбент.

TITLE:
High-temperature carbon dioxide activation of soot obtained in the process of methane thermolysis

AUTHORS:
Galtsov-Tsientsiala M.S., Dudoladov A.O., Vlaskin M..S.

KEYWORDS:
Pyrolysis; thermolysis; methane; carbon black; pyrolytic soot; activation; activated carbon

ABSTRACT:
The application of pyrolysis technology in the oil industry and the exploration of potential applications for the thermal decomposition products of associated petroleum gas may enable the conversion of combusted gas into hydrogen and carbon black, reducing carbon dioxide emissions into the atmosphere. The aim of this study was to produce activated carbon based on pyrolytic soot obtained by methane pyrolysis in a ceramic tube and to investigate its physicochemical properties. The study utilized soot obtained by methane pyrolysis, which is activated by passing carbon dioxide through a hot zone. During activation, the specific soot consumption (backfill mass), temperature, and activation duration were varied to find the optimal operating mode for the activation unit, which affected the increase in mass loss and porosity. Activation occurs at a temperature of 800--1000°C, for a duration of 90--180 min, and at a specific consumption of 4.67--17.87 g using N$_2$ and CO$_2$. The largest surface area (712.8 $m^2$/g) was found in the sample obtained at an activation temperature of 1000~$^\circ$C for 180 minutes with CO$_2$ and a backfill weight of 5.65 g. The results of the study can be used in the development of methods for producing carbon with a high surface area, which can be used as a highly effective sorbent.