В ИФХЭ РАН разработали высокоселективный углеродный адсорбент для выделения легких углеводородов из природного газа для газовой химии
Ученые лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН на основе отечественного сырья синтезировали эффективный адсорбент для извлечения легких углеводородов C2+ из природного газа при высоких давлениях (до 50 бар). Для доказательства его эффективности была проведена экспериментальная работа, в которой сравнивались селективные свойства нескольких углеродных структур различного происхождения и с разными параметрами пористой структуры. Роль природного газа в энергетике и нефтехимии постоянно растет.
Известно, что природный газ, помимо метана, содержит легкие углеводороды-алканы C2+ (этан, пропан, бутан и другое), а также посторонние примеси (азот, углекислый газ, пары воды). С точки зрения экологии и экономики, селективное разделение смеси углеводородов имеет большое значение. Так, в качестве топлива выгоднее всего использовать чистый метан без примесей, продукты сгорания которого имеют наименьший углеродный след. В свою очередь алканы C2-С4 являются ценным сырьем для газовой химии, а посторонние газы, такие как азот или водяной пар, негативно влияют на технологические процессы.
Поэтому в промышленности имеется запрос на создание систем очистки и разделения природного газа. Особенно они важны для малотоннажных систем, развитию которых в настоящее время придается большое значение. В локальных системах невозможно применять наиболее распространенный метод сепарации — энергоемкую низкотемпературную ректификацию.
Сорбционные технологии напротив, имеют большой потенциал. Промышленные адсорбенты для разделения углеводородов должны обладать высокими селективными свойствами, сохраняющимися в широких интервалах температур, давлений и концентраций, от них требуется высокая надежность и стабильность. Также необходимо, чтобы этот адсорбент можно было производить из недорого отечественного сырья, имеющегося в достаточном количестве. Оптимальным соотношением «цена-качество» обладают углеродные адсорбенты, подбирая режим синтеза и модификации которых, удается в широких пределах варьировать их структурно-энергетические свойства.
«Проблема изучения адсорбции газовых смесей заключается в сложности и трудоемкости организации натурного эксперимента особенно, когда речь идет переменных величинах концентраций, что присуще реальным системам, в связи с чем сегодня имеется высокий спрос на цифровые двойники технологических процессов и материалов. В рамках работы мы провели комплексные исследования серии углеродных адсорбентов для разделения алканов и нашли фундаментальные закономерности их эффективности от параметров пористой структуры и химии поверхности.
Также было проведено моделирование процессов адсорбции бинарных смесей в порах УА методом молекулярной динамики в широких интервалах концентраций. Полученные результаты легли в основу создания математических моделей разделения газов, которые показали, что вновь разработанный адсорбент из отходов древесины практически не снижает своих селективных свойств при изменении термодинамических условий процесса, в частности давления (вплоть до 50 бар)» – отметил один из авторов работы, ведущий научный сотрудник лаборатории сорбционных процессов имени М.М. Дубинина ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Илья Меньщиков.
«В настоящее время нами вместе с ПАО «Газпром» прорабатывается проект наземного газового хранилища на несколько десятков тысяч кубометров газа. Там обязательно возникает задача предварительной очистки метана от тяжелых углеводородов, чтобы они не снижали циклическую сорбционную емкость адсорбента. Газ в хранилище будет поступать из магистральной трубы, где давление составляет как раз 50-70 бар. Возможно, именно там наша разработка будет впервые применена, как система локального извлечения легких углеводородов», – подвел итог Илья Меньщиков. Результаты исследования опубликованы журнале ACS.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно