Российские ученые предложили новый метод выделения этана и пропана из природного газа
Ученые из Института неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения (СО) РАН создали мезопористые металлорганические полимеры для выделения легких алканов из многокомпонентного природного газа. Новый метод может стать альтернативой криогенному разделению газа, которое сегодня активно применяется в промышленности.
Легкие алканы – это предельные углеводороды, к числу которых относятся метан, этан, пропан и бутан. Эти соединения играют важную роль в энергетике и промышленности. Метан используется в качестве топлива, этан является одним из ключевых видов сырья для газохимии, а смесь пропана и бутана, отличающаяся способностью переходить из газообразной в жидкую форму, остается одним из наиболее распространенных видов сжиженных углеводородных газов (СУГ).
«Жирные» компоненты газа выделяются на криогенных установках при низких температурах. Этот метод, в частности, используется на Амурском газоперерабатывающем заводе (ГПЗ), который после ввода шести очередей сможет перерабатывать 42 млрд куб. м газа в год, а также ежегодно производить 60 млн куб. м гелия, 2,4 млн тонн этана, 1 млн тонн пропана, 500 тыс. тонн бутана и 200 тыс. тонн пентан-гексановой фракции. Метан, получаемый в результате переработки сырья с Чаяндинского и Ковыктинского месторождений, должен будет отправляться на экспорт в Китай; гелий будет поступать на гелиевый хаб в Амурской области; а этан после ввода в строй Амурского газохимического комплекса должен будет стать сырьем для производства этилена и полимеров.
Ученые из Института неорганической химии СО РАН предложили использовать совершенно иной метод разделения газов, в основе которого лежит адсорбция. «Для выделения ценных углеводородов из сложных химических смесей мы создали высокоселективные пористые материалы — металлорганические координационные полимеры серии NIIC-20, которые назвали в честь института (NIIC — Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry). Они обладают уникальными адсорбционными характеристиками, которые можно целенаправленно настраивать под определенные задачи», – цитирует Институт катализа СО РАН доктора химических наук Данила Дыбцева.
Технология адсорбционного разделения позволяет экономить значительное количество энергии и при этом не требует специальных низкотемпературных условий. Согласно результатам исследования, опубликованным в Chemical Engineering Journal, сорбенты NIIC-20 способны с высокой эффективностью адсорбировать метан, этан и пропан. Эти преимущества будут опробованы на проекте «Сибирский кольцевой источник фотонов» в наукограде Кольцово (Новосибирская область), где будет масштабирован процесс выделения ценных углеводородов из сложных химических смесей.