Российские химики улучшили газогидратный способ очистки природного газа
Новый, более экологичный и менее энергозатратный метод дополнительной очистки природного газа от различных примесей, в котором очистка происходит за счет образования газовых гидратов, разрабатывают ученые из РХТУ им. Д. И. Менделеева и Новосибирского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева, 27 сентября сообщает интернет-журнал «Новая Наука».
Описание своего подхода к оптимизации процесса очистки природного газа методом образования газовых гидратов исследователи опубликовали в журнале Fluid Phase Equilibria.
Газовые гидраты образовываются при определенной температуре и давлении и представляют из себя льдообразную массу, состоящую из мелких кристаллов, в которых внутри полости кристаллической решетки из молекул воды находятся молекулы газа.
Профессор, завлабораторией «SMART PolyMat» РХТУ и один из авторов исследования Илья Воротынцев пояснил: «Суть процесса довольно проста — через реактор с жидкостью проходит поток природного газа, и при создании нужных термобарических условий в нем начинают образовываться газовые гидраты. А за счет различных физико-химических свойств компонентов природного газа, одни из них уходят в гидрат, а другие нет».
После того, как газогидраты образовались, удаляется паровая фаза примесей, после чего газогидраты нагреваются и разлагаются на пар и водный раствор. Водный раствор удаляется, а паровую фазу, в которой содержание метана гораздо выше, чем в исходном природном газе, можно использовать для дальнейшего разделения и выделения метана.
Оптимизацию вышеописанного процесса исследователи проводили с помощью введения в исходную смесь различных недорогих добавок. Так, в статье указывается, что при введении тетрагидрофурана (THF), молекулы которого могут встраиваться в полости гидратов, давление, которое нужно использовать для очистки в этом методе, можно снизить почти в 7 раз, а это значительно уменьшает себестоимость технологии.
Воротынцев отметил, что в своей работе ученые показали, что «использование THF позволяет значительно снизить высокие затраты на сжатие газа. А поскольку производство THF в России хорошо отработано, и цена на него сопоставима с ценами на другие растворители, мы считаем, что использование THF в составе жидкости для газогидратной кристаллизации полностью обоснованно».
Еще одним экономическим достоинством этого метода является тот факт, что THF, по сути, является «вечной» жидкостью, поскольку ее после разрушения газовых гидратов можно будет вновь использовать для очистки следующей порции газовой смеси.
