Очистка природного газа от co2

Способ очистки природного газа от двуокиси углерода

Изобретение относится к химической, газодобывающей и нефтяной промышленности, касается очистки газов от двуокиси углерода. Способ включает контактирование газа с продуктом, полученным электрохимически в электролизере с растворимым цинковым анодом при анодной плотности тока 0,1 А/см 2 и контактирование ведут в электролизере при комнатной температуре.

Изобретение относится к химической, газодобывающей и нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки газов от двуокиси углерода.

Известен способ очистки природного газа от двуокиси углерода, включающий его контактирование с аммиаком, отделение очищенного газа и переработку полученной реакционной смеси раствором сульфата натрия с концентрацией 470 — 515 г/л [1] Недостатком способа является использование высокотоксичного соединения — аммиака [2] Известен также способ удаления кислых газов из газовых смесей [3] согласно которому очистка газов от двуокиси углерода производится промывкой в скруббере щелочным раствором, содержащим 25 40% K₂CO₃ (при температуре раствора до 130 o C), 3% диэтил-2,2-дигидро-ксиламина и 1 2% N-алкил-2-аминоэтанола.

К недостаткам этого способа относится использование дефицитных и дорогостоящих органических соединений, а также повышенных температур, предполагающее применение дополнительных нагревательных устройств.

Мы не нашли в литературных источниках данных об электрохимических способах очистки природных газов от CO₂.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что в качестве реагента, используемого для извлечения двуокиси углерода из природных газов, применяется гидроксид цинка, получаемый путем электролиза при комнатной температуре 5 M раствора хлорида натрия в электролизере с растворимым цинковым анодом (анодная плотность тока 0,1 А/см 2 ; Вт 98%). Далее суспензию гидроксида цинка обрабатывают током природного газа, содержащего двуокись углерода. Образующийся карбонат цинка выводится из системы и может быть использован как товарный продукт.

Предлагаемый способ позволяет устранить использование дефицитных и дорогостоящих реагентов в технологическом процессе и необходимость применения режима повышенных температур. Степень очистки газа при этом составляет около 100% Пример 1. Электролизу подвергается 100 мл 5 M раствора хлорида натрия, насыщенного природным газом под давлением 0,1 МПа при анодной плотности тока 0,1 А/см 2 . Сила тока 2 А, напряжение 2,4 В, время электролиза 2 ч. Выход по току карбоната цинка 98% Пример 2. Электролиз проводился по п.1, отличающийся тем, что анодная плотность тока 0,05 А/см 2 . Выход по току карбоната цинка 81% Пример 3. Электролиз проводился по п.1, отличающийся тем, что анодная плотность тока 0,15 А/см 2 . Выход по току карбоната цинка 90% К преимуществам предлагаемого способа очистки природных газов от двуокиси углерода относится следующее.

1. Предлагаемый способ очистки природных газов от двуокиси углерода предполагает использование совершенно недефицитного и недорогостоящего реактива хлорида натрия, в отличие от диэтил-2,2-дигидроксиламина и N-алкил-2-аминоэтанола, применение которых предусмотрено известным способом очистки газовых смесей от кислых газов.

2. Предлагаемый способ предусматривает проведение очистки природных газов от двуокиси углерода электрохимически при команатой температуре (против 130 o C известного способа), что не требует применения дополнительных нагревательных устройств и дополнительных энергетических затрат на обогрев раствора.

3. Предлагаемый способ очистки природных газов от двуокиси углерода фактически требует для приготовления электролита, применяемого в технологическом процессе, всего один ингредиент хлорид натрия (против трех ингредиентов K₂CO₃, диэтил-2,2-дигидроксиламина и N-алкил-2-аминоэтанола известного способа очистки газовых смесей).

4. Предлагаемый способ очистки природных газов от двуокиси углерода не требует использования токсичных веществ, в частности, N-алкильных производных 2-аминоэтанола [4] 5. Согласно предлагаемого способа, одновременно с очисткой природных газов от двуокиси углерода происходит образование карбоната цинка, который после вывода из системы может быть использован как ценный товарный продукт.

6. Предлагаемый способ характеризуется высокой степенью очистки природных газов от двуокиси углерода около 100%

Способ очистки природного газа от двуокиси углерода, включающий контактирование его с реагентом, отличающийся тем, что в качестве реагента используют продукт, полученный электрохимически в электролизере с растворимым цинковым анодом при анодной плотности тока 0,1 А /см 2 и контактирование ведут в электролизере при комнатной температуре.

Источник

Очистка от СО2

Как правило, в природном газе присутствует CO2 (углекислый газ). Чтобы транспортировать газ по трубопроводам или каким либо образом использовать его, метан нужно очистить от таких примесей как CO2, H2O и H2S. Мембранная Система GENERON® работает на основе собственной простой запатентованной технологии «Мембранная Технология GENERON».

Мембранная Технология Generon IGS является альтернативой системам аминовой очистки, которые широко распространены, но в то же время сложны, требуют больших капиталовложений и затрат на установку и монтаж, дроги в использовании и обслуживании, имеют относительно высокую топливную стоимость и оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

• Никаких движущихся частей, могут работать автоматически на далеких расстояниях без участия человека.
• Эффективная компоновка минимизирует занимаемую площадь и вес (идеальна для морских платформ)
• Оптимизированная конструкция позволяет выделять углеводороды в максимальном объеме.
• Понижает содержание CO2 до регламентируемых параметров.
• Простота монтажа: установленная на раме система может быть смонтирована на месте эксплуатации в течении нескольких часов.

В типовой мембранной системе GENERON® из поступающего газа отфильтровываются CO2, H2S, и жидкий конденсат. Перед входом в мембранные модули GENERON®, газ предварительно подогревается до необходимых температур. Газообразный CO2 проходит через стенки мембран в первую очередь. Оставшийся под давлением высококалорийный продуктовый газ двигается на выход. В это время через мембрану просачиваются более «быстрые» газы, такие как CO2, H2O, H2S, которые поступают на сброс.

Источник

ОБОРУДОВАНИЕ ПОДГОТОВКИ, ОСУШКИ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Метод PSA (pressure swing adsorption, по-русски КБА – короткоцикловая безнагревная адсорбция) – технология, используемая для выделения целевых компонентов газа из смеси газов под давлением с учетом молекулярных характеристик и схожести газов с адсорбирующими материалами. Как правило, чем выше давление, тем выше способность газа к адсорбции. При снижении давления способность газа к адсорбции снижается и происходит регенерация абсорбента.

Главная отличительная особенность этого метода в том, что циклы адсорбции и десорбции проводятся при одной и той же температуре, устраняются стадии нагрева и охлаждения адсорбера, требующие больших затрат времени и энергии. Простейший цикл многоцикловой работы адсорбера в режиме КБА состоит из нескольких стадий:

1) селективной адсорбции при парциальном давлении адсорбирующихся компонентов при адсорбции Ра на выходе в слой;

2) снижение давления десорбции до Рд;

3) регенерации адсорбента (десорбции поглощенных компонентов) при давлении десорбции Рд < Ра.

• Сжижение природного газа
• Предварительная подготовка природного газа
• Глубокая осушка-дегидратация природного газа
• Осушка-дегидратация синтез-газа
• Осушка-дегидратация угольного метана
• Извлечение ШФЛУ
• Осушка-дегидратация водорода (H₂)
• Осушка-дегидратация хлористого водорода (HCl)

TSA–адсорбция является технологией, используемой для разделения некоторых видов газов из смеси газов при температуре, соответствующей условиям равновесной адсорбции. Как правило, чем ниже температура, тем выше адсорбируемость газа; при повышении температуры, газ десорбирует или регенерирует.

Технологии десульфуризации газов. О чистка газов от сероводорода (H₂S) и двуокиси углерода (CO₂) с использованием раствора МДЭА.

• Очистка природного газа от сероводорода (H₂S)
• Селективное извлечение сероводорода (H₂S) из природного газа
• Объемное извлечение двуокиси углерода (CO₂) из природного газа
• Глубокое извлечение двуокиси углерода (CO₂) из природного газа
• Удаление сероводорода (H₂S) и двуокиси углерода (CO₂) из синтез-газа
• Удаление двуокиси углерода (CO₂) из водяного газа
• Удаление сероводорода (H₂S) и двуокиси углерода (CO₂) из коксовых газов
• Удаление сероводорода (H₂S) и двуокиси углерода (CO₂) из сланцевых газов
• Удаление сероводорода (H₂S) и двуокиси углерода (CO₂) из факельных газов

• Основной принцип метода: Раствор амина селективно поглощает H2S, тем самым обеспечивает тонкую очистку газов от сероводорода и СО2 при высоком давлении и низкой температуре. Растворимость углеводородов в этих абсорбентах невелика. Технологическое и аппаратурное оформление процессов отличаются простотой и надежностью. Применяется МДЭА (метилдиэтаноламин). Технология также включает в себя этап регенерации Аминов. Органические соединения серы извлекаются путем добавления Сульфолана. Также возможно применение других растворителей. Для сохранения балансов температур растворов Амина используется теплообменник перекрестных потоков, что снижает общее энергопотребление комплекса Десульфуризации.
• Область применения по сырью: природный газ, попутный нефтяной газ, газ получаемый в процессе нефтепереработки, коксовый газ.
• Результат применения: содержание сероводородных и сернистых соединений в газе в диапазоне 1-10 мг/нм3.
• Преимущества применения метода: Применим на производствах любого масштаба, высокая тонкость очистки, низкие энергозатраты, полное отсутствие отходов в жидком агрегированном состоянии, высокий уровень абсорбции H2S, применим для производства серы высокого качества 99,98%.

Источник

Российские ученые создали фильтрующие газ мембраны, повышающие эффективность его горения

МОСКВА, 3 июн — ПРАЙМ. Российские ученые создали фильтрующие мембраны, способные очищать природный газ от углекислого газа для увеличения эффективности его горения и снижения износа оборудования, которое на нем работает, сообщили РИА Новости в пресс-службе РХТУ имени Менделеева.

«Химики-технологи из РХТУ им. Д. И. Менделеева и Нижегородского государственного университета создали и отработали технологию улавливания углекислого газа (CO2) из газового потока с помощью новых мембран с улучшенной проницаемостью. Разработка обладает большим экономическим и экологическим потенциалом: она может применяться в процессах очистки природного газа от примесей», — сказано в сообщении.

И.о. ректора университета Илья Воротынцев, слова которого приводит пресс-служба, уточнил, что для создания таких мембран использовались полимерные ионные жидкости. С их помощью можно удалять газы из различных сред более тщательно, чем имеющимися сейчас методами.

«Сегодня выделением углекислого газа методом мембранного газоразделения занимаются многие научные группы как в России, так и за рубежом, так как проблема очистки газовых смесей от углекислого газа стоит достаточно остро», — сказал он.

По его словам, полимерные ионные жидкости представляют собой твердые при обычных условиях вещества, схожие, например, с полиэтиленом или поливинилхлоридом.

Заведующая лабораторией ионных материалов Новомосковского института РХТУ Ольга Казарина пояснила, что каждое звено полимерных ионных жидкостей — само по себе ионное соединение, и при температуре до 100 градусов по Цельсию является жидкостью.

Она уточнила, что ионные жидкости обладают уникальной способностью избирательно и в больших количествах растворять CO2. Сложность заключается в том, что из жидкости невозможно получить мембрану — пленку или полое волокно.

«Мембранщики, в том числе ученые из Нижнего Новгорода, пытались этой жидкостью наполнять поры в мембранах пористого типа, но оказалось, что в процессе она просто вытекает. Полимерные ионные жидкости уникальны тем, что, с одной стороны, сохраняют способность к селективному взаимодействию с CO2, а с другой — позволяют получить стабильные материалы любой формы», — рассказала Казарина о преимуществах новой технологии.

В пресс-службе отметили, что сейчас разработчики ведут практическую работу по созданию материалов на основе новых мембран для применения в реальных производственных процессах. Действие создаваемых мембран учёные сравнивают с процессами, происходящими в живой природе, например, с фильтрацией крови в почках или газообменом в лёгких.

Источник