Сибиряки создали сорбенты для выделения ценных компонентов из природного газа

Новосибирск, 30 июн - ИА Neftegaz.RU. Специалисты Института неорганической химии Сибирского отделения РАН (ИНХ СО РАН) в рамках совместного проекта с Институтом катализа Сибирского отделения РАН (ИК СО РАН) создали эффективные сорбенты для выделения углеводородов - метана и этана из многокомпонентных смесей.
Об этом сообщает пресс-служба ИК СО РАН.

Сорбенты NIIC-20

Замдиректора ИНХ СО РАН по научной работе, д.х.н. Д. Дыбцев:

• для выделения ценных углеводородов из сложных химических смесей мы создали высокоселективные пористые материалы:
• металл-органические координационные полимеры серии NIIC-20;
• их назвали в честь института (NIIC - Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry);
• они обладают уникальными адсорбционными характеристиками, которые можно целенаправленно настраивать под определенные задачи;
• технология адсорбционного разделения имеет большие перспективы для промышленного применения:
• поможет экономить большое количество энергии,
• упростит некоторые процессы.

Легкие алканы - предельные углеводороды - метан, этан, пропан, бутан и др, используются в энергетике и химической промышленности:

• в качестве топлива;
• производства пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств, хладагентов, растворителей и т.д.

Традиционно легкие алканы и природный газ разделяют с помощью криогенных установок при экстремально низких температурах, однако значительные энергозатраты приводят к снижению рентабельности процесса.
Предложенный учеными из ИНХ СО РАН метод довольно свежее решение.
Ученые показали, что разработанные ими сорбенты NIIC-20 демонстрируют:

• высокие значения сорбционной емкости метана, этана, пропана,
• одни из лучших значений селективности.

Процесс разделения не требует охлаждения и имеет рекордно высокую производительность.

Станция EXAFS-спектроскопии

Работа выполнена по Соглашению № 075-15-2022-263 при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Исследования и синтез NIIC-20 проводились с применением методов порошковой и монокристальной рентгеновской дифракции с использованием синхротронного излучения.
Работы проводились в условиях модернизации и проведения исследований на оборудовании УНУ «Станция EXAFS спектроскопии» в Сибирском центре синхротронного и терагерцевого излучения на базе Института ядерной физики СО РАН при поддержке государственной программы Научно-технологическое развитие РФ:

• EXAFS-спектроскопия (Extended X-ray Absorption Fine Structure) - сравнительно новый метод исследования вещества, основанный на использовании синхротронного излучения;
  
• УНУ Cтанция EXAFS-спектроскопии предназначена для получения спектров рентгеновского поглощения (EXAFS и XANES) различных, как правило, рентгеноаморфных образцов, в жидкофазном и твердом состояниях;
• технические характеристики станции:
• исследуются все химические элементы начиная с Ti,
• энергетический диапазон работы спектрометра 4-35 кэВ,
• концентрации изучаемого элемента: 0,01-100 масс. %,
• область измеряемых межатомных расстояний: 1.5-8 А (+-0,5-1%),
• погрешность определения координационных чисел: +- 10%,
• погрешность определения фактора Дебая: +- 40;
• модернизация позволит проводить эксперименты, для которых в России пока нет приборной базы;
• отработанные методики и установки будут перенесены на Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ);
• модернизация станции повысит ее производительность и позволит решать задачи в области разработки каталитических систем нового поколения, исследования функциональных материалов, а также фундаментальной медицины.

Ранее ученые ИК СО РАН при поддержке Российского научного фонда приступили к разработке сорбентов для получения углекислого газа из биогаза.
Планируется, что создаваемые системы позволят повысить энергоэффективность процесса.


Автор: А. Гончаренко