Блочный композитный материал для аккумулирования газов и способ его получения




Владельцы патента RU 2782932:

Публичное акционерное общество "Газпром" (RU)

Изобретение относится к способу получения блочного композитного материала для аккумулирования газов. Способ включает смешение компонентов со связующим, формование получаемой смеси в блоки и их последующую сушку. Способ характеризуется тем, что в качестве компонентов используют металлоорганический координационный полимер и нанопористый углеродный адсорбент или адсорбент на основе углеродных нанотрубок, которые смешивают в пропорции от 30/70 до 95/5% масс., эффективные внутренние диаметры микропор смешиваемых компонентов отличаются между собой не менее чем на 0,4 и не более чем на 0,8 нм, в качестве связующего используют 2-15% водный раствор соединений из ряда: поливиниловый спирт, раствор хитозана в уксусной кислоте, оксиэтилцеллюлоза. Полученную смесь формуют под прессом в блоки в течение 1-2 мин при силе нагружения от 25 до 75 кН, блоки помещают в сушильную камеру при нормальных условиях, после чего поднимают температуру со скоростью не более 60 град/ч до 110-120°С и сушат не менее 12 и не более 36 ч, затем блоки активируют в термовакуумной камере при температуре 120°С не менее 6 ч при остаточном давлении до 0,26 кПа. Также изобретение относится к блочному композитному материалу. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить насыпную плотность блочного композитного материала формованием при сохранении развитой внутренней поверхности, увеличить твердость полученного блочного композитного материала, а также снизить потери газа при колебаниях температуры и давления в системе газового хранилища. 2 н.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл., 5 пр.

 

Группа изобретений относится к области хранения газов, хранения и разделения сложных газовых смесей, и способам получения материалов для хранения и разделения газов.

Из-за большой площади поверхности, до 10000 м2/г, металлоорганические координационные полимеры (МОКП) могут быть широко востребованы для применения в газовом хранении или газовом разделении. Однако синтезированные МОКП, как правило, представляют собой кристаллические порошки с размерами кристаллитов от нанометров до сотен микрометров. Использование в динамических условиях порошкообразных адсорбентов неблагоприятно из-за возникновения перепадов давления при прохождении газа через слой, пылеобразования, истирания, уноса потоком, сложностей транспортировки и механической обработки. Для эффективного применения синтезированным МОКП формованием придают компактные формы гранул, сфер, таблеток и проч. Кроме того, МОКП в чистом виде обладают механической и температурной нестабильностью, вызванными механической обработкой, воздействием циклов адсорбция - десорбция, температурными эффектами адсорбционного процесса. Поэтому более эффективными для применения в системах хранения и разделения газов являются композитные материалы на основе МОКП.

Известно изобретение US 9370771 В2, МПК B01D 53/04; B01J 31/16; C10L 3/10; B01D 53/02; B01J 20/02; B01J 20/22; B01J 20/28; B01J 20/30; опубл. 21.06.2016, в котором предложен метод подготовки формованных блоков МОКП на основе алюминия, полученного сольвотермальным синтезом, с использованием растворителя - воды, смешанного как минимум с одним дополнительным веществом - связующим, и экструзия полученной композиции в формованные блоки МОКП. Анализ примеров данного изобретения показывает, что удельная поверхность полученных материалов составляет в среднем 1000 м2/г, что свидетельствует о снижении его удельной поверхности, относительно известных данных по МОКП на основе алюминия.

В изобретении US 9757710 В1, МПК B01J 20/22; B01J 20/28; B01J 20/30; С01В 3/00; C10L 3/06, опубл. 12.09.2017 предложен метод компактирования порошка МОКП, в котором МОКП, синтезированный при использовании первого растворителя, заполняется как минимум на 10% от объема пор вторым растворителем, способным заместить собой первый, после чего МОКП компактируется, а затем сушится для удаления растворителя. Авторы заявляют, что в зависимости от условий синтеза и компактирования у блоков МОКП сохраняется удельная поверхность, как минимум, на 80-90%, а плотность блоков составляет не менее 60% от теоретической плотности кристаллической структуры МОКП, упакованной в блоки. Недостатком изобретения является узкий диапазон поровых характеристик и неопределенность режимов эксплуатации МОКП.

В ближайшем аналоге заявляемого композитного материала на основе МОКП предложен способ получения формованного тела в виде сфер, включающий смешивание композиции, содержащей металлоорганический композитный полимер и по меньшей мере одну жидкость, и по меньшей мере одну добавку, содержащую связующее, выбранное из группы, состоящей из неорганических оксидов, оксида алюминия, глин, бентонита и бетона, а также добавок, содержащих порообразующий агент, выбранный из группы, состоящей из органических полимеров, например, из группы, состоящей из метилцеллюлозы и полиэтиленоксида или их смесей (WO 2014118054 А1 МПК⋅B01J 2/06; B01J 2/14; B01J 20/22; B01J 20/28; B01J 20/30, опубл. 07.08.2014).

Такой подход позволяет создавать МОКП и композитные материалы, содержащие сферические гранулы МОКП, обладающие повышенной насыпной плотностью. Использование порообразующего агента при компактировании МОКП позволяет нивелировать деградацию пористой структуры, вызванную механической обработкой (прессование, экструдирование) и заполнением пор связующим, за счет дополнительной пористости, создаваемой порообразующим агентом. Недостатком способа является снижение удельной поверхности пор и, как следствие, эффективности аккумулирования газов, по причине того, что поры, образованные порообразующим агентом, относятся к макро и мезопорам, т.е. малоэффективны для адсорбции и хранения сложных газовых смесей.

Наиболее близким аналогом заявляемого способа хранения газовых смесей, рекомендуемым для использования в системах хранения газовых смесей, в частности, природного газа, метана, является RU 2650012, МПК F17C 11/00 (2006.01); В82В 1/00 (2006.01), опубл. 06.04.2018, где при эксплуатации контейнера-аккумулятора при рабочем давлении до 3,5 МПа и температурах от плюс 10 до плюс 30°С используют нанопористый материал со средней эффективной шириной пор от 0,6 до 1,2 нм. При эксплуатации контейнера-аккумулятора при рабочем давлении до 7 МПа при таких же температурах используют нанопористый материал со средней эффективной шириной пор от 0,5 до 1,0 нм. При эксплуатации контейнера-аккумулятора в области более низких температур, от минус 30 до минус 10°С, эффективного аккумулирования можно добиться, если использовать адсорбент с более широкими порами - от 0,9 до 2 нм. При этом объем пор адсорбента W0 в системе аккумулирования должен быть максимально возможно большим. Недостатком известного способа является невысокая эффективность хранения сложных газовых смесей, обусловленная узким рабочим диапазоном технологических параметров (температуры и давления), при которых результативен каждый из предложенных материалов.

Для решения проблемы эффективного хранения газов и максимально полного аккумулирования различных компонентов сложных газовых смесей предлагается создание композитных материалов на основе адсорбентов с бимодальным распределением пор. Такие композитные материалы могут применяться, например, в случае адсорбции природного газа, где меньшая мода будет преимущественно аккумулировать метан, большая - более тяжелые углеводороды. Мода соответствует эффективному внутреннему диаметру микропоры, нм. Однако достижение бимодального распределения пор в материале таким образом, чтобы две моды имели эффективный внутренний диаметр менее 2,0 нм, а объемы их пор были соизмеримо равны, затруднительно. Композитные материалы на основе МОКП и углеродных адсорбентов могут решить эту проблему, а при определенном соотношении компонентов и параметров пористой структуры способны обеспечить оптимальное соотношение адсорбционных и механических свойств, необходимое для эксплуатации в системах хранения и разделения газов.

В связи с этим, задачей настоящей группы изобретений является получение механически прочных композитных материалов с размерами пор, эффективных для аккумулирования газов и их смесей, обладающих развитой внутренней поверхностью, гибко адаптирующихся к изменению фазового состава и других характеристик сложной газовой смеси при работе в широких интервалах температур и давлений.

Техническим результатом, на достижение которого направлена группа изобретений, является:

- повышение насыпной плотности блочного композитного материала формованием при сохранении развитой внутренней поверхности, что позволит увеличить удельный объем аккумулирования газа в единице объема системы хранения, обеспечивая возможность проектирования более компактных систем хранения газа;

- увеличение твердости полученного блочного композитного материала за счет оптимизации состава композиции и технологии ее приготовления, для обеспечения возможности промышленного применения МОКП в условиях повышенной аэродинамической нагрузки;

- снижение потерь газа при колебаниях температуры и давления в системе газового хранилища за счет бимодального распределения размера пор блочного композитного материала.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения блочного композитного материала для аккумулирования газов, включающем смешение компонентов со связующим, формование получаемой смеси в блоки и их последующую сушку, в качестве компонентов используют металлорганический координационный полимер и нанопористый углеродный адсорбент или адсорбент на основе углеродных нанотрубок, которые смешивают в пропорции от 30/70 до 95/5% масс., эффективные внутренние диаметры микропор смешиваемых компонентов отличаются между собой не менее чем на 0,4 и не более чем на 0,8 нм, в качестве связующего используют 2-15% водный раствор соединений из ряда: поливиниловый спирт, раствор хитозана в уксусной кислоте, оксиэтилцеллюлоза, полученную смесь формуют под прессом в блоки в течение 1-2 минут при силе нагружения от 25 до 75 кН, блоки помещают в сушильную камеру при нормальных условиях, после чего поднимают температуру со скоростью не более 60 град/час до 110-120°С и сушат не менее 12 и не более 36 часов, затем блоки активируют в термовакуумной камере при температуре 120°С не менее 6 часов при остаточном давлении до 0,26 кПа.

Технический результат достигается за счет того, что блочный композитный материал для аккумулирования газов, содержащий металлоорганический координационный полимер, нанопористый углеродный адсорбент или адсорбент на основе углеродных нанотрубок в соотношении от 30/70 до 95/5% масс., соответственно, и связующее - 2-15% водный раствор соединений из ряда: поливиниловый спирт, раствор хитозана в уксусной кислоте, оксиэтилцеллюлоза, характеризующийся тем, что насыпная плотность блочного композитного материала находится в интервале от 0,540 до 1,220 г/см3, нанопористая структура обладает бимодальностью, эффективные внутренние диаметры микропор сопоставимы с исходными компонентами и отличаются между собой не менее чем на 0,4 и не более чем на 0,8 нм, материал эксплуатируется при температурах от минус 30 до плюс 60°С и давлениях до 10 МПа.

В качестве углеродного компонента композиционного материала использованы микропористые углеродные адсорбенты T1, Т6 и УНТ. Т1 и Т6 получены из торфа, путем его смешения с сернистым калием, последующей грануляции и карбонизации выхлопными газами или газами пиролиза, после чего следовал процесс активации при температуре 800°С и измельчение до размера фракций > 0,2 мм. Микро-мезопористый углеродный адсорбент УНТ, содержащий углеродные нанотрубки, произведен в ООО «НаноТехЦентр» (г. Тамбов), торговое наименование МПУ-007. Параметры пористой структуры обозначенных углеродных компонентов приведены в таблице 1.

В качестве связующего композиционного материала использовали разбавленные (2-5%) растворы ПВС, хитозана, оксицеллюлозы, обеспечивающие минимизацию блокировки связующим микропор блочного композитного материала при обеспечении его приемлемой прочности.

Сущность группы изобретений поясняется подробным описанием конкретных, но не ограничивающих настоящую группу изобретений примеров их выполнения, а также прилагаемыми иллюстрациями и таблицами:

Таблица 1 - Параметры пористой структуры углеродных материалов, используемых для формования композитных адсорбентов, где: SБЭТ - площадь удельной поверхности по методу БЭТ, м2/г; W0 - удельный объем микропор, см3/г; D - эффективный внутренний диаметр микропор, нм; а0 - предельная величина адсорбции в микропорах, ммоль/г; Е0 - характеристическая энергия адсорбции азота, кДж/моль; Е - характеристическая энергия адсорбции бензола, кДж/моль; Ws - суммарный объем пор, см3/г; Wme - объем мезопор, см3/г; Sme - площадь мезопор, м2/г.

Таблица 2 - Свойства композитных материалов на основе МОКП и пористых углеродных материалов, сформованных с использованием связующего, где: SБЭТ - площадь удельной поверхности по методу БЭТ, м2/г; W0 - удельный объем микропор, см3/г; Р - давление прессования, кН; t - время прессования, мин; ρ - насыпная плотность, г/см3; W0 - удельный объем микропор, см3/г; D - эффективный внутренний диаметр микропор, нм; НА - твердость (по Шору), ед. Шора по шкале А; НВ - твердость (по Бринеллю), кг/мм2.

Фиг. 1 - Фотоснимок блочного композитного материала F-18;

Фиг. 2 - Удельное количество метана, которое может аккумулировать блочный композитный материал F-18 при температурах, °С: 1 - минус 30; 2 - 0; 3 - плюс 20; 4 - плюс 40 и 5 - плюс 60;

Фиг. 3 - Бимодальное распределение микропор образцов композитного материала F-18 и F-63, таблица 2, по размерам, определенное методом NLDFT, по изотерме стандартного пара азота при 77 К, где: d11, 12, d21, 22 - размеры мод F-18 и F-63 соответственно.

Фиг. 4 - Фотоснимок блочного композитного материала F-41;

Фиг. 5 - Удельное количество: а) метана, б) СО2, аккумулированное блочным композитным материалом F-41 при температурах, °С: 1 - минус 30; 2 - 0; 3 - плюс 20; 4 - плюс 40 и 5 - плюс 60.

Фиг. 6 - Фотоснимок блочного композитного материала F-27;

Фиг. 7 - Удельное количество метана, которое может аккумулировать блочный композитный материал F-27 при температурах, °С: 1 - минус 30; 2 - 0; 3 - плюс 20; 4 - плюс 40 и 5 - плюс 60;

Фиг. 8 - Адсорбция смеси метана и н-пропана в объемной концентрации 95/5% на композитном материале: a) F-27; б) F-41 при плюс 20 и плюс 60°С.

Сущность группы изобретений иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Металлоорганический координационный полимер CuBTC с эффективным внутренним диаметром микропор 0,68 нм смешивали с нанопористым углеродным адсорбентом Т6 с эффективным внутренним диаметром микропор 1,34 нм в пропорции 30/70% масс., добавляли связующее - 5% водный раствор поливинилового спирта, гомогенизировали, после чего смесь формовали под прессом при силе нагружения 50 кН в течение 1 минуты. Полученные блоки композитного материала помещали в сушильную камеру при комнатной температуре, поднимали температуру со скоростью не более 60°С/ч до температуры плюс 120°С и выдерживали 36 часов, после чего их активировали в термовакуумной камере при температуре 120°С в течение 6 часов при остаточном давлении до 0,26 кПа.

Полученный блочный композитный материал F-18, Фиг. 1, обладает бимодальной пористой структурой исходных компонентов смеси, насыпной плотностью 0,65 г/см3. Термовакуумная активация позволяет максимально бережно сохранить характеристики пористой бимодальной структуры, присущие исходным компонентам композита, и освободить внутреннюю поверхность материала для его последующего целевого использования в качестве аккумулятора газовых смесей. Количество метана, которое аккумулирует данный адсорбент в интервале температур от минус 30 до плюс 60°С при давлениях до 10 МПа, представлено на Фиг. 2, свойства использованных углеродных компонентов приведены в таблице 1, свойства МОКП и полученного композитного материала F-18 приведены в таблице 2.

Пример 2.

Металлорганический координационный полимер AlBTC с эффективным внутренним диаметром микропор 1,74 нм смешивали с нанопористым углеродным адсорбентом Т6 с эффективным внутренним диаметром микропор 1,34 нм в пропорции 50/50% масс., добавляли связующее - 5% водный раствор поливинилового спирта, гомогенизировали, после чего смесь формовали под прессом при силе нагружения 75 кН в течение 2 минут. Полученные блоки композитного материала помещали в сушильную камеру при комнатной температуре, поднимали температуру со скоростью не более 60°С/ч до температуры плюс 110°С и выдерживали 24 часа, после чего их активировали в термовакуумной камере при температуре 110°С в течение 8 часов при остаточном давлении до 0,26 кПа.

Полученный блочный композитный материал F-41, Фиг. 4, обладает бимодальной пористой структурой исходных компонентов смеси, а его насыпная плотность составляет 0,65 г/см3. Количество метана, которое аккумулирует данный адсорбент в интервале температур от минус 40 до плюс 50°С при давлениях до 10 МПа, представлено на Фиг. 4, свойства использованных углеродных компонентов приведены в таблице 1, свойства МОКП и полученного композитного материала F-41 приведены в таблице 2.

Пример 3.

Металлорганический координационный полимер CuBTC с эффективным внутренним диаметром микропор 0,68 нм смешивали с нанопористым углеродным адсорбентом УНТ с эффективным внутренним диаметром микропор 1,48 нм в пропорции 90/10% масс., добавляли 5% водный раствор поливинилового спирта, гомогенизировали, после чего смесь формовали под прессом при силе нагружения 75 кН в течение 1 минуты. Полученные блоки композитного материала помещали в сушильную камеру при комнатной температуре, поднимали температуру со скоростью не более 60°С/ч до 120°С и сушили 36 часов, после чего их активировали в термовакуумной камере при температуре 120°С в течение 10 часов при остаточном давлении до 0,26 кПа.

Полученный блочный композитный материал F-27, фотографическое изображение которого представлено на Фиг. 6, обладает бимодальной пористой структурой исходных компонентов смеси. Его насыпная плотность составляет 0,77 г/см3. Количество метана, которое может аккумулировать данный адсорбент в интервале температур от минус 40 до плюс 50°С при давлениях до 10 МПа, представлено на Фиг. 6, свойства использованных углеродных компонентов приведены в таблице 1, свойства МОКП и полученного композитного материала F-27 - в таблице 2.

Пример 4.

Отличается от примера 1 тем, что в смесь адсорбентов добавляли 2% водный раствор хитозана. Полученный блочный композитный материал обладает схожими адсорбционными характеристиками, что и материал по примеру 1. Его насыпная плотность составила 0,760 г/см3. Свойства использованных углеродных компонентов приведены в таблице 1, свойства МОКП и полученного композитного материала F-111 - в таблице 2.

Пример 5.

Отличается от примера 1 тем, что в смесь адсорбентов добавляли 2% раствор оксицеллюлозы, а прессование проводили при силе нагружения 75 кН. Полученный блочный композитный материал обладает схожими адсорбционными характеристиками, что и материал по примеру 1. Его насыпная плотность составила 1,200 г/см3. Свойства использованных углеродных компонентов приведены в таблице 1, свойства МОКП и полученного композитного материала F-116 - в таблице 2.

Получаемый в группе изобретений композитный материал обладает бимодальной пористой структурой с микро- и мезопорами, сформован прессованием в компактные блоки, имеющие прочность, приемлемую для использования в качестве аккумуляторов газов и газовых смесей, например, метана, азота, углекислого газа, природного газа, попутных нефтяных газов, что позволяет достичь заявленный технический результат. Бимодальное распределение пор способствует быстрой адаптации газового хранилища к изменению фазового состава сложной газовой смеси, вызванной технологическими операциями или изменением погодных условий, т.к. при этом задействуются разные моды пор. Как следствие - снижаются потери газа от выбросов из предохранительных клапанов. Повышение насыпной плотности блочных композитных материалов позволяет увеличить удельный объем аккумулирования газа в единице объема системы хранения, для возможности проектирования и строительства более компактных систем хранения сложных газовых смесей.

1. Способ получения блочного композитного материала для аккумулирования газов, включающий смешение компонентов со связующим, формование получаемой смеси в блоки и их последующую сушку, отличающийся тем, что в качестве компонентов используют металлоорганический координационный полимер и нанопористый углеродный адсорбент или адсорбент на основе углеродных нанотрубок, которые смешивают в пропорции от 30/70 до 95/5% масс., эффективные внутренние диаметры микропор смешиваемых компонентов отличаются между собой не менее чем на 0,4 и не более чем на 0,8 нм, в качестве связующего используют 2-15% водный раствор соединений из ряда: поливиниловый спирт, раствор хитозана в уксусной кислоте, оксиэтилцеллюлоза, полученную смесь формуют под прессом в блоки в течение 1-2 мин при силе нагружения от 25 до 75 кН, блоки помещают в сушильную камеру при нормальных условиях, после чего поднимают температуру со скоростью не более 60 град/ч до 110-120°С и сушат не менее 12 и не более 36 ч, затем блоки активируют в термовакуумной камере при температуре 120°С не менее 6 ч при остаточном давлении до 0,26 кПа.

2. Блочный композитный материал для аккумулирования газов, содержащий металлоорганический координационный полимер, нанопористый углеродный адсорбент или адсорбент на основе углеродных нанотрубок в соотношении от 30/70 до 95/5% масс., соответственно, и связующее - 2-15% водный раствор соединений из ряда: поливиниловый спирт, раствор хитозана в уксусной кислоте, оксиэтилцеллюлоза, характеризующийся тем, что насыпная плотность блочного композитного материала находится в интервале от 0,540 до 1,220 г/см3, нанопористая структура обладает бимодальностью, эффективные внутренние диаметры микропор сопоставимы с исходными компонентами и отличаются между собой не менее чем на 0,4 и не более чем на 0,8 нм, материал эксплуатируется при температурах от минус 30 до плюс 60°С и давлениях до 10 МПа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу (100) получения сжиженного природного газа с использованием сырьевой смеси, которая содержит метан, один или более компонентов, кипящих при более низкой температуре, чем метан, и один или более углеводородов, кипящих при более высокой температуре, чем метан. Углеводороды, кипящие при более высокой температуре, чем метан, имеют температуру замерзания выше -50 °C.

Изобретение относится к области формирования структуры производства по подготовке и переработке попутного и природного газа и может быть использовано на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. Блочно-модульный мобильный автономный малотоннажный комплекс подготовки и переработки попутного и природного газа используется при расконсервации эксплуатационных и разведочных скважин, подключается к одной или кусту близрасположенных расконсервируемых скважин, состоит из технологических аппаратов и устройств, установленных на движущихся платформах, при этом технологические аппараты объединены в отдельные блоки, обеспечивающие реализацию конкретной технологической задачи, выбранные из группы: А-1 - блок учета параметров и расхода исходного углеводородного газа; А-2 - блок лабораторных анализов углеводородного газа; А-3 - блок механической очистки углеводородного газа от механических примесей; А-4 - блок гидромеханической очистки углеводородного газа от воды; А-5 - блок разделения углеводородного газа и жидких углеводородов; Б-1 - блок мембранного выделения гелия из углеводородного газа; Б-2 - блок абсорбционной очистки углеводородного газа от сероводорода и диоксида углерода; Б-3 - блок регенерации абсорбента; Б-4 - блок рекуперативных теплообменников; Б-5 - блок аппаратов воздушного охлаждения; В-1 - блок электрогенераторов с приводом от двигателей внутреннего сгорания; В-2 - блок генераторов водяного пара с подводом энергии от сгорания углеводородного газа; В-3 - блок генератора газа регенерации адсорбентов с подводом энергии от сгорания углеводородного газа; Г-1 - блок адсорберов, обеспечивающих глубокую осушку природного газа; Г-2 - блок компрессоров, обеспечивающих принцип многоступенчатого сжатия хладагента; Г-3 - блок компрессоров, обеспечивающих принцип многоступенчатого сжатия углеводородного газа; Г-4 - блок холодильников, обеспечивающих глубокое охлаждение углеводородного газа хладагентом; Г-5 - блок детандеров, обеспечивающих глубокое охлаждение природного газа; Д-1 - блок фракционирования, обеспечивающий отделение широкой фракции легких углеводородов от углеводородного газа; Д-2 - блок криогенной ректификационной колонны, обеспечивающей производство сжиженного природного газа; Е-1 - блок емкостей для реагентов; Е-2 - блок резервуаров для хранения жидких товарных продуктов; Е-3 - блок резервуаров для хранения газообразных товарных продуктов; Е-4 - блок резервуаров для хранения собранной нефти или газового конденсата; Е-5 - блок хранения монтажных трубопроводов; Е-6 - блок ремонтной мастерской; Ж-1 - блок управления комплексом с компьютерным рабочим местом; Ж-2 -санитарно-бытовой блок; при этом отдельные блоки необходимых типоразмеров могут быть объединены в модули, размещаемые на общих для модуля движущихся платформах, состав блоков и модулей подбирается в зависимости от специфических свойств углеводородного газа.

Изобретение относится к способам селективного удаления диоксида углерода и сероводорода из метансодержащих газовых смесей гибридным методом мембранно-абсорбционного газоразделения и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях химической промышленности. Способ селективного удаления диоксида углерода и сероводорода из метансодержащих газовых смесей, состоящий из мембранно-абсорбционного модуля для газоразделения высокого давления, где процесс удаления диоксида углерода и сероводорода проводится в объеме одного массообменного аппарата, подача питающей газовой смеси осуществляется в мембранно-абсорбционный модуль при абсолютном давлении 5 бар в жидкий абсорбент, находящийся на поверхности непористой мембраны с селективным слоем, при этом удаление диоксида углерода и сероводорода из метансодержащих газовых смесей и регенерация абсорбента происходит без дополнительных энергозатрат в результате создания движущей силы за счет градиента давления и последующей десорбции растворенного газа и его дальнейшего переноса через мембрану.

Предложен модуль для завода по переработке природного газа, имеющий высокую степень интеграции оборудования, а также имеющий прочность в соответствии с риском. Модуль (M) для завода по переработке природного газа включает в себя: сооружение (30), вмещающее группу оборудования (6), образующую часть завода по переработке природного газа; и здание (50), вмещающее по меньшей мере одно из устройства электропитания или устройства вывода информации управления.

Изобретение относится к извлечению газоконденсаторных жидкостей. Способ извлечения газоконденсатных жидкостей (NGL), включающий: введение подаваемого потока природного газа в основной теплообменник, в котором подаваемый поток охлаждается и частично конденсируется, введение частично конденсированного подаваемого потока в холодный газожидкостный сепаратор, в котором частично конденсированный подаваемый поток разделяется на жидкую фракцию и газообразную фракцию, введение жидкой фракции в разделительную или ректификационную колонну, разделение газообразной фракции на первую часть и вторую часть, охлаждение первой части газообразной фракции в верхнем теплообменнике путем косвенного теплообмена с потоком верхнего газообразного продукта, отводимым из верхней части разделительной или ректификационной колонны, и введение охлажденной и частично конденсированной первой части газообразной фракции в разделительную или ректификационную колонну в точке, расположенной выше точки введения жидкой фракции в разделительную или ректификационную колонну, расширение второй части газообразной фракции и введение расширенной второй части газообразной фракции в разделительную или ректификационную колонну в точке, расположенной выше точки введения жидкой фракции в разделительную или ректификационную колонну, отведение потока жидкого продукта C2+ или C3+ (NGL) из нижней части разделительной или ректификационной колонны, отведение потока верхнего газообразного продукта из верхней части разделительной или ректификационной колонны, причем поток верхнего газообразного продукта обогащают метаном, использование потока верхнего газообразного продукта в качестве охлаждающей среды в верхнем теплообменнике и затем в основном теплообменнике, сжатие потока верхнего газообразного продукта в компрессорном агрегате остаточного газа с получением потока остаточного газа под давлением, расширение части потока остаточного газа под давлением и использование расширенного остаточного газа в качестве охлаждающей среды в верхнем теплообменнике и в основном теплообменнике, и сжатие расширенного остаточного газа, используемого в качестве охлаждающей среды, с образованием потока сжатого остаточного газа, а затем объединение потока сжатого остаточного газа с потоком верхнего газообразного продукта выше по потоку от компрессорного агрегата остаточного газа.

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к разделению компонентов природного газа газогидратной кристаллизацией, и может быть использовано для удаления диоксида углерода из природного газа. Способ удаления диоксида углерода из природного газа включает образование газовых гидратов диоксида углерода при давлении от 2.0 до 8.0 МПа и температуре от 273 до 278 K и последующее их разложение с образованием концентрата диоксида углерода.

Изобретение относится к области переработки углеводородных газов с их очисткой от кислых компонентов и меркаптанов и извлечением целевых фракций, товарного и топливного газов, а именно, к способам переработки газа регенерации цеолитов, и может быть использовано на газоперерабатывающих предприятиях. Способ переработки газа регенерации цеолитов, содержащего меркаптаны (RSH) и сероводород (H2S), в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа включает частичное сжигание газа регенерации цеолитов на факелах высокого давления.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может найти применение при добыче и транспортировке нефти с высоким газовым фактором без её разгазирования посредством намеренного получения газовых гидратов и создания контролируемого потока гидрат-содержащей нефти. Изобретение касается способа транспортировки нефти с высоким газовым фактором с использованием контролируемого потока гидратов, в котором рассчитывают равновесное условие гидратообразования с помощью компьютерной программы; сравнивают рассчитанное равновесное условие гидратообразования с условием транспортировки нефти с высоким газовым фактором; подбирают степень смещения температуры, необходимую для расширения области стабильности гидрата по всему градиенту Р,Т-условий транспортировки нефти; подбирают подходящий термодинамический промотор гидратообразования, в том числе его концентрацию для подобранной степени смещения температуры; добавляют подобранный термодинамический промотор гидратообразования для смещения равновесной температуры; добавляют кинетический промотор гидратообразования для ускорения образования газовых гидратов; при необходимости добавляют антиагломерант для предотвращения агломерации частиц гидрата.

Группа изобретений относится к процессам для систем, в которых осуществляют удаление загрязнителя из потока сырья, главным образом посредством избирательной по скорости или кинетически избирательной адсорбции. Эти системы по существу отличаются от традиционной избирательной адсорбции и могут присутствовать в коммерческих системах для получения азота методом адсорбции при переменном давлении (PSA).

Изобретение относится к промотору гидратообразования и может найти применение в нефтегазовой отрасли в процессах добычи, транспортировки и хранения природного газа. Промотор гидратообразования представляет собой соединение на основе касторового масла формулы (I), включая его возможные изомеры, которые одновременно образуются при синтезе указанного соединения.

Изобретение относится к способу синтеза метанола (1), в котором поток (11) углеродсодержащего энергоносителя подают в реакторную установку (13) получения синтез-газа для получения потока (2) синтез-газа, содержащего водород и оксиды углерода. При этом поток (2) синтез-газа подают в устройство (10) рекуперации тепла для отведения тепла потока (2) синтез-газа, а затем в компрессор (3) синтез-газа для повышения давления.
Наверх