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一种潜在的廉价、高效和环保的天然气净化系统

http://www.chem.hc360.com2018年05月04日18:55 来源:American Institute of PhysicsT|T

    慧聪化工网讯:科罗拉多矿业学院的基础研究人员在《可再生能源与可持续能源杂志》上提出了一种用于从天然气中分离杂质的新型双组分系统。天然气主要含有甲烷,但在甲烷进入管道之前,需要除去气体混合物中的杂质。新提出的净化系统结合了两种分离方法,与基准技术相比,在原则上有望提高性能、降低成本和减少生态副作用。

一种潜在的廉价、高效和环保的天然气净化系统

一种潜在的廉价、高效和环保的天然气净化系统

    天然气加工通常依赖高温技术,从而产生高的运行成本。“我们提出了一种由气体水合物和膜组成的综合工艺,这样,在不采用高温驱动工艺的情况下,净化天然气的总体工艺就有可能更加经济。”该研究报告的共同作者莫伊塞·卡雷恩(Moises Carreon)说。卡雷恩是膜分离技术方面的专家。

    膜技术应用不同类型的材料,从原料天然气中过滤出二氧化碳和氮。丙烷和硫化氢也经常出现,会对膜性能产生负面影响。当水合物专家Carolyn Koh,Pramod Warrier,博士后研究员和Carreon开始交谈时,一个可能的解决方案出现了。

    Koh说:“水合物形成氢键水笼,将你想分离的气体捕获起来。”“这可能是一种选择性很强的捕集气体的方式。”与甲烷水合物相比,杂质水合物的形成需要不同的压力和温度条件。作为膜分离过程的第一步,工程师们决定引入选择性水合物的形成。

    在本文中,研究人员使用了成熟的算法来证明特定水合物形成的可行性。这些条件有一个相对较低的能源需求,可使综合系统经济。

    “在这个综合系统中,我们首先消除天然气中的所有有害化学物质,利用天然气水合物生产出更纯净的混合物。”Cameron说。然后他解释了如何用膜技术使较纯的混合气体更容易分离。

    水合物的形成不仅节能,而且环保。水是天然气水合物形成所需的唯一额外材料,它有效地将硫化氢等有害气体封存在固体水合物中,从而防止其释放到环境中。还有一些其他污染物需要单独清除,但这个新提议的系统减少了当前工业过程对环境的影响。

    该集成水合物膜系统也可作为其他分子气体分离的模型,如氢气净化。

    工程师们现在的重点是证明他们的理论概念。“我们正在试图证明,这个综合系统可以有效地分离天然气杂质的实验室实验,”Carreon说。这项工作的一部分将涉及优化,以确保水合物结构容易和迅速形成,并能够保持其稳定性。

责任编辑:张兰

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