Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка и применение инновационных гибридных адсорбентов для удаления кислых газов в природном газе

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
наноразмерные адсорбенты, сероводород, меркаптаны, кислые оксиды неметаллов, координационные полимеры, металлорганические каркасы, амины, наночастицы оксидов

Цель проекта:
Разработка методов получения наноразмерных адсорбентов кислых газов с целью их удаления из природного и попутных газов. Разработка основ технологии применения наноразмерных адсорбентов кислых газов с целью их удаления из природного и попутных газов. Увеличение эффективности наноразмерных адсорбентов кислых газов в процессе удаления сероводорода из природного и попутных газов.

Основные планируемые результаты проекта:
Будут разработаны методы получения наноразмерных адсорбентов кислых газов с целью их удаления из природного и попутных газов
Будут получены наноразмерные адсорбенты кислых газов из природного и попутных газов.
Будет проведена детальная характеризация наноматериалов методами электронной микроскопии (SEM, TEM, EDS-SEM), высокоинформативными спектральными методами (XPS, DRIFTS) с использованием характеристичных молекул-зондов (H2, CO, С2Н2, СD3CN, NO), адсорбционных методов, TПД, XRD, и DTA/TG.
Будет разработан высокоэффективный прототип промышленного адсорбента кислых газов из природного и попутных газов.
Будут разработаны методики синтеза наноразмерных адсорбентов кислых газов с целью их удаления из природного и попутных газов (3 методики) и методика удаления кислых газов из природного и попутных газов (1 методика).
Будут приготовлены 3 экспериментальных образца в качестве прототипов промышленных адсорбентов для удаления кислых газов из природного и попутных газов.
Будут подготовлены предложения и рекомендации по реализации результатов прикладных научных исследований.
Будет подготовлен Проект ТЗ на проведение ОТР и ОКР по разработке технологии удаления кислых газов из природного и попутных газов и демонстрационной установки
Будут разработаны технические условия на наноразмерный адсорбент для удаления кислых газов из природного и попутных газов.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечным результатом исследования будет методология получения наноадсорбентов для удаления кислых газов из природного и попутных газов и разработанные методы будут применены для получения наиболее эффективных наноразмерных адсорбентов, превосходящих известные системы (амины) по емкости в 1.5-2 раза.
2. Новизна связана с разработкой наноадсорбентов для удаления кислых газов из природного и попутных газов на основе металл-органических каркасов и других мезопорситых материалов, модифицированных нанофастицами оксидов или нанослоями аминов. Применение этих систем позволит значительно снизить расходы на производство адсорбентов и улавливание кислых газов.
3. Ранее наноразмерные адсорбенты были разработаны на других принципах, которые не позволяли превзойти показатели емкости жидких аминов.
4. Для достижения результатов важны масштабные и согласованные исследования различных типов новых наноадсорбентов и процессов их использования совместными усилиями российских и корейских ученых.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения результатов - процессы удаления кислых газов из природного и попутных газов. Их применение позволит в 2-3 раза сократить экологический вред от использования аминных очисток и в 2 раза повысить их эффективность, а также сделать системы полностью регенерируемыми.
2. По результатам оценки наноадсорбентов будут разработаны, запатентованы и предложены компаниям новые высокоэффективные, селективные и рециклизуемые наноразмерные наноадсорбентов для удаления кислых газов из природного и попутных газов.
3. Разработанные методы получения наноадсорбентов для удаления кислых газов из природного и попутных газов позволят снизить стоимость производства самих адсорбентов и стоимость очистки и регенерации. По результатам проекта будут подготовлены коммерческие предложения для компаний, использующих или производящих наноразмерные адсорбенты и заинтересованных в очистке газов от сероводорода. Полученные патенты могут быть предложены в лицензию компаниям.
4. Полученные результаты послужат укреплению научного сотрудничества между российским и корейским коллективами. Уже подана заявка на совместный проект в рамочной программе "Горизонт-2020" с участием еще 7 коллективов из Европы. Дальнейшие перспективы, выходящие за рамки проекта, связаны с разработкой высокопроизводительных адсорбентов для близких процессов (улавливание СО2, оксидов азота и серы).

Текущие результаты проекта:
Подготовлен аналитический обзор современной научно-технической, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках проблемы разработки наноразмерных адсорбентов и процессов очистки природного и попутных газов от кислых газов.
Обоснован выбор методов и средств, направлений исследований и способов решения задач разработки наноразмерных адсорбентов и процессов очистки природного и попутных газов от кислых газов.
Разработаны методики получения наноразмерных адсорбентов кислых газов с целью их удаления из природного и попутных газов.
Разработана методика удаления сероводорода из природного и попутных газов.
Разработаны оригинальные гибридные органо-неорганические адсорбенты кислых газов, синтезированы лабораторные образцы и проведено их исследование спектральными методами.
Проведена оценка адсорбционных свойств лабораторных образцов