Способ утилизации двуокиси углерода из природных газов

 

Изобретение относится к химической, газодобывающей и нефтяной промышленности. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для утилизации диокиси углерода из природных газов подвергают электролизу переменным током воду, насыщенную под давлением 1,0 МПа двуокисью углерода. При этом применяют растворимые при соответствующей полярности цинковые электроды, плотность тока составляет 2,0 А/дм². Степень очистки около 98%. Технический результат: способ исключает необходимость вводить в систему химические реагенты, соответственно повышает чистоту конечного продукта. Кроме того, в ходе электролиза двуокись углерода из природного газа заменяется образующимся на катоде газообразным водородом, что способствует теплотворной способности природного газа.

Изобретение относится к химической, газодобывающей и нефтяной промышленности и может быть использовано для утилизации двуокиси углерода из природных газов.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными существенным признакам заявленного изобретения.

Сущность предлагаемого способа технического решения состоит в том, что для утилизации двуокиси углерода электролизу переменным током подвергают воду, насыщенную под повышенным давлением двуокисью углерода.

Давление двуокиси углерода составляет 1,0 МПа. Использование повышенного давления приводит к существенному возрастанию электропроводности насыщенной газом воды, что облегчает процесс электролиза и, таким образом, исключает дополнительные энергетические затраты, с одной стороны, и введение в систему дополнительных реагентов, с другой. Процесс ведут с применением растворимых цинковых электродов при плотности тока 2,0 А/дм². Степень очистки газа составляет примерно 98-99%. Процесс осуществляется следующим образом: в автоклав наливают 100 мл воды, которую насыщают под повышенным давлением двуокисью углерода (давление двуокиси углерода при этом 1,0 МПа). Переменный ток промышленной частоты подводят к электролизеру через прибор типа "ЛАТР" и регулируют плотность тока.

Пример 1. Электролизу подвергают 100 мл воды, насыщенной под давлением 0,5 МПа двуокиси углерода при плотности тока 2,0 А/дм². Выход по току карбоната цинка составляет 50%.

Пример 2. Электролиз проводится по примеру 1, но давление двуокиси углерода составляет 0,8 МПа. Выход по току карбоната цинка 65%.

Пример 3. Электролиз проводится по примеру 1, но давление двуокиси углерода составляет 1,0 МПа. Выход по току карбоната цинка 98%.

Повышение давления двуокиси углерода свыше 1,0 МПа не приводит к повышению величины выхода по току и осложняет эксплуатацию установки.

К преимуществам предлагаемого способа относятся: отсутствие необходимости вводить в систему химические реагенты, что дает возможность повысить чистоту конечного продукта, в результате отпадает необходимость в его очистке после электролиза, в ходе электролиза двуокись углерода из природного газа заменяется образующимся на катоде газообразным водородом, что способствует повышению тепловой способности топлива.

Формула изобретения

Способ утилизации двуокиси углерода из природных газов, в котором для утилизации двуокиси углерода воду, насыщенную под давлением 1,0 МПа двуокисью углерода, подвергают электролизу переменным током с применением растворимых цинковых электродов.