Некоторые особенности процесса взаимодействия железа с метаном при темпратуре 900°С и давлении 100 МПа

С использованием оригинальной установки высокого газового давления впервые были проведены эксперименты по взаимодействию железа с метаном при температуре 900°C и давлении 100 МПа. Комплексные методы (РСМА, рамановская спектроскопия, хроматография, расчеты баланса масс) используются для тщательного анализа составов флюида и металлических фаз, образующихся в экспериментах. Впервые получены экспериментально-теоретические количественные данные по составу флюида и составу растворенных в металле компонентов флюида. В отличие от ранее изученной системы Fe₃С–H₂, в опытах, когда Fe реагирует с метаном, происходит активное взаимодействие углерода, образовавшегося за счет пиролиза метана, с железом вплоть до синтеза карбида Fe₃C. Опыты показали, что повышение давления существенно уменьшает выход водорода при конверсии метана на металлическом железе. Предельное насыщение железа углеродом с образованием Fe₃C при 900°С за время 24 ч не достигается в объеме всего металла. При этом использование молибденовых ампул способствует более эффективному разложению СН₄.