Одержання метану із вуглекислого газу. Водень і вуглекислий газ можуть з легкістю перетворюватися на мурашину кислоту і назад Одержання вуглекислого газу з метану

Використання: одержання вуглеводнів. Сутність: 10-80% водний розчин гетерополікислоти 2-18 ряду H 6 нагрівають до температури 70-140 o С, далі в розчин занурюють свинцеву або мідну пластину і вичікують 3-15 хв до початку процесу відновлення аніонного комплексу 6- , після чого через розчин при тиску 700-800 мм рт. пропускають газову суміш з концентрацією вуглекислого газу не більше 60 об.% та концентрацією кисню не менше 5 об. % до одержання метану або одного з насичених вуглеводнів. Технічний результат: отримання метану з вуглекислого газу промислових обсягах.

Текст опису у факсимільному вигляді (див. графічну частину).

формула винаходу

Спосіб отримання метану та його похідних, основною сировиною для якого є вуглекислий газ, який відрізняється тим, що 10-80%-ний водний розчин гетерополікислоти 2-18 ряду H 6 нагрівають до температури 70-140С, далі в розчин занурюють свинцеву або мідну пластину вичікують 3-15 хв на початок процесу відновлення аніонного комплексу 6- , після чого через розчин при тиску 700-800 мм рт.ст. пропускають газову суміш з концентрацією вуглекислого газу не більше 60 об.% та концентрацією кисню не менше 5 об.% до отримання одного з насичених вуглеводнів.

Схожі патенти:

Винахід відноситься до нафтохімії, зокрема до способів очищення нафти, газоконденсату та нафтопродуктів, а також водонафтових емульсій від сірководню та/або низькомолекулярних меркаптанів, і може бути використане в нафтовій, газовій, нафтогазопереробній, нафтохімічній та інших галузях промисловості

Винахід відноситься до комплексної переробки піроконденсату високотемпературного гомогенного піролізу граничних вуглеводнів складу С3-С5

Винахід відноситься до способів отримання рідких вуглеводневих продуктів з газів, зокрема з діоксиду вуглецю, і може знайти застосування в нафтопереробній та нафтохімічній галузях промисловості

Винахід відноситься до способу одержання метану з атмосферного діоксиду вуглецю Спосіб характеризується тим, що використовують механічну суміш термічно регенерованого сорбенту - поглинача діоксиду вуглецю, який являє собою карбонат калію, закріплений в порах діоксиду титану, і має склад: мас%: K2CO3 - 1-40, TiO2 - інше до 100, і фотокаталізатора для процесу метанування або відновлення виділяється в процесі регенерації діоксиду вуглецю складу: мас. мас.%. Даний спосіб є енергоефективним способом отримання метану з діоксиду вуглецю повітря, використовує альтернативну відновлювану енергію для синтезу палив. 4 з.п. ф-ли, 4 ін., 1 іл.

Винахід відноситься до способу отримання вуглеводневих продуктів, що включає стадії: (a) забезпечення синтез-газу, що містить водень, монооксид вуглецю та діоксид вуглецю; (b) реакція перетворення синтез-газу в оксигенатну суміш, що містить метанол і диметиловий ефір, у присутності одного або більше каталізаторів, які спільно каталізують реакцію перетворення водню і монооксиду вуглецю в оксигенати, при тиску щонайменше 4 МПа; (c) вилучення зі стадії (b) оксигенатної суміші, що містить кількості метанолу, диметилового ефіру, діоксиду вуглецю і води разом з синтезом-газом, що не прореагував, і введення всієї кількості оксигенатної суміші без додаткової обробки в стадію каталітичного перетворення оксигенатів (d); (d) реакція оксигенатної суміші у присутності каталізатора, який є активним у перетворенні оксигенатів у вищі вуглеводні; (e) вилучення вихідного потоку зі стадії (d) і поділ вихідного потоку на хвостовий газ, що містить діоксид вуглецю, що виникає з синтез-газу, і доксид вуглецю, утворений на стадії (b), рідку вуглеводневу фазу, що містить отримані на стадії (d) ) вищі вуглеводні, і рідку водну фазу, де тиск, застосовуваний на стадіях (c)-(e), є по суті таким же, як застосовується на стадії (b), причому частина хвостового газу, отриманого на стадії (e), рециркулюють на стадію (d), а решту хвостового газу відводять. Даний спосіб є способом у якому відсутня рециркуляція непрореагував синтез-газу на стадію синтезу оксигенатів і без охолодження реакції перетворення диметилового ефіру на вищі вуглеводні. 1 н.п., 5 з.п. ф-ли, 2 ін., 1 табл., 2 іл.

Даний винахід пропонує спосіб виробництва етиленоксиду, що включає: a. крекінгу включає етан вихідного матеріалу в зоні крекінгу в умовах крекінгу для отримання олефінів, включаючи, щонайменше, етилен і водень; b. конверсію вихідного оксигенату в зоні конверсії оксигенатів в олефіни (ОТО) для отримання олефінів, включаючи щонайменше етилен; c. напрям, щонайменше, частини етилену, отриманого на стадії (a) та/або (b), в зону окислення етилену разом з вихідним матеріалом, що містить кисень, і окислення етилену для отримання щонайменше етиленоксиду і діоксиду вуглецю; і в якому, щонайменше, частину вихідного оксигенату отримують, спрямовуючи діоксид вуглецю, отриманий на стадії (c), і вихідний матеріал, що містить водень, в зону синтезу оксигенатів і синтезуючи оксигенати, де вихідний матеріал, що містить водень, містить водень, отриманий на стадії (a). В іншому аспекті даний винахід пропонує інтегровану систему для виробництва етиленоксиду. Технічний результат - розробка процесу одержання етиленоксиду та необов'язково моноетиленоксиду шляхом інтегрування процесів крекінгу етану та ВТО, що дозволяє скоротити викиди діоксиду вуглецю та кількість синтез-газу, необхідного для синтезу оксигенатів. 2 зв. та 13 з.п. ф-ли, 1 іл., 6 табл., 1 ін.

Винахід відноситься до способу перетворення діоксиду вуглецю в газі, що відходить, в природний газ з використанням надлишкової енергії. Причому спосіб включає стадії, в яких: 1) виконують трансформацію напруги та випрямлення надлишкової енергії, яка вироблена з відновлюваного джерела енергії, і яку важко зберігати або підключити до енергетичних мереж, надсилають надлишкову енергію в розчин електроліту для електролізу води в ньому на Н2 і O2 і видаляють воду з Н2; 2) проводять очищення промислового відпрацьованого газу для відділення з нього CO2 і очищають виділений з нього CO2; 3) подають Н2, генерований на стадії 1), і CO2, відокремлений на стадії 2), обладнання для синтезу, що включає щонайменше два реактори зі стаціонарним шаром, щоб високотемпературну газову суміш з основними компонентами СН4 і водяною парою отримати в результаті високоекзотермічної реакції метанування між Н2 і CO2, причому первинний реактор зі стаціонарним шаром зберігають при температурі на вході 250-300°З тиску реакції 3-4 МПа, і температурі на виході 600-700°С; вторинний реактор зі стаціонарним шаром зберігають при температурі на вході 250-300°З тиску реакції 3-4 МПа, і температурі на виході 350-500°С; причому частину високотемпературної газової суміші з первинного реактора зі стаціонарним шаром перепускають для охолодження, видалення води, стиснення і нагрівання, і потім змішують зі свіжими Н2 і CO2, щоб транспортувати газову суміш назад в первинний реактор зі стаціонарним шаром після того, як об'ємне вмісту CO2 нею становить 6-8%; 4) використовують високотемпературну газову суміш, генеровану на стадії 3), для проведення непрямого теплообміну з технологічною водою для отримання перегрітої водяної пари; 5) подають перегріту водяну пару, отриману на стадії 4), в турбіну для вироблення електричної енергії, і повертають електричну енергію на стадію 1) для трансформації напруги та випрямлення струму, і для електролізу води; і 6) конденсують і висушують газову суміш на стадії 4), охолоджену в результаті теплообміну, доки не буде отриманий природний газ із вмістом СН4 аж до стандартного. Також винахід відноситься до пристрою. Використання цього винаходу дозволяє збільшити вихід метанового газу. 2 зв. та 9 з.п. ф-ли, 2 ін., 2 іл.

Винахід відноситься до способу отримання метанолу з багатого вуглекислого потоку в якості першого сировинного потоку і багатого вуглеводнями потоку в якості другого сировинного потоку, а також до установки для його здійснення. Спосіб включає наступні стадії: подачу першого багатого діоксидом вуглецю сировинного потоку щонайменше до однієї стадії метанізації та перетворення першого сировинного потоку з воднем в умовах метанізації в багатий метаном потік, подачу багатого метаном потоку щонайменше до однієї стадії отримання синтез-газу та перетворення його разом з другим багатим вуглеводнями сировинним потоком в потік синтез-газу, що містить оксиди вуглецю і водень, в умовах отримання синтез-газу, подачу потоку синтез-газу до стадії синтезу метанолу, вбудованої в цикл синтезу, і перетворення його на потік містить метанол продукту в умовах синтезу метанолу, відділення метанолу від потоку містить метанол продукту і, факультативно, очищення метанолу до потоку кінцевого продукту метанолу і виділення продувного потоку, що містить оксиди вуглецю та водень, з установки синтезу метанолу. Запропонований винахід дозволяє утилізувати парниковий газ діоксид вуглецю з отриманням метанолу при використанні простої технології. 2 зв. та 13 з.п. ф-ли, 4 іл.

Спосіб отримання метану та його похідних, одержання метану, одержання в промисловості метану, одержання метану з вуглекислого газу, методи одержання метану

Одержання метану з вуглекислого газу – процес, що потребує лабораторних умов. Так, у 2009 році, в Університеті Пенсільванії (США) було здійснено одержання метану з води та вуглекислого газу за допомогою нанотрубок, що складаються з TiO 2 (діоксиду титану) та містять домішок азоту. Для отримання метану дослідники провели розміщення води (у пароподібному стані) і вуглекислого газу всередині металевих контейнерів, закритих кришкоюз нанотрубками із внутрішньої сторони.

Процес отримання метану такий - під впливом світла Сонця всередині трубок виникали частки, які переносять електричний заряд. Такі частинки розділяли молекули води на іони водню (Н, які потім з'єднуються в молекули водню Н 2) та гідроксильні радикали (частки -ОН). Далі в процесі одержання метану відбувалося розщеплення вуглекислого газу на чадний газ (СО) та кисень (О 2). Наприкінці чадний газ реагує з воднем, результатом чого є одержання води та метану.

Зворотна реакція - отримання вуглекислого газу відбувається в результаті парового деформування метану - при температурі 700-1100оС та тиску 0,3-2,5Мпа.

Керівники Інституту індустріальних наук (Institute of Industrial Science) Токійського університету, Національного інституту науки та передових технологій (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST), компаній Hitachi Zosen Corp, JGC Corp та EX Research Institute Ltd 18 листопада 2016 року про організацію нової об'єднаної науково-дослідної групи "CCR (Carbon Capture & Reuse) Study Group". Ця група займеться розробкою великомасштабних технологій, за допомогою яких можна буде отримувати рідке і газоподібне палив, наприклад, метан, використовуючи для цього атмосферний вуглекислий газ і водень, отриманий шляхом електролізу за допомогою енергії від екологічно чистих відновлюваних джерел.

В першу чергу ця група займеться дослідженнями, спрямованими на збільшення ефективності використання енергії, що отримується з відновлюваних джерел, ефективності технологій виділення вуглекислого газу з атмосфери та його подальшого використання та розробкою нових, більш сучасних методіводержання водню з води шляхом електролізу.

В основі майбутніх технологій лежатимуть досить відомі фізичні процеси та хімічні перетворення, реалізовані на сучасному технологічному рівні. Вуглекислий газ, що потрапляє в атмосферу при спалюванні будь-якого типу копалини, буде реагувати з воднем. Цей водень буде отримано методом електролізу, а потрібна для цього енергія надходитиме виключно з екологічно чистих джерел, в основному від сонячних та вітряних електростанцій.

Дана технологія розглядається не тільки як чисте джерело рідкого та викопного палива. Ще однією функцією такої технології стане збереження у вигляді палива надлишків енергії, що отримується від сонячних та вітряних електростанцій у години її мінімального споживання.

Група CCR матиме справу з усіма існуючими видамипоновлюваних джерел чистої енергії. Крім цього, будуть досліджуватися та розроблятися нові ефективні методиотримання водню, виділення вуглекислого газу та перетворення його на паливо.

Робота над усіма досліджуваними та розроблюваними технологіями вестиметься з двох позицій. Першою позицією буде створення малогабаритних, можливо мобільних установок невеликої потужності, які зможуть забезпечити газоподібним метаном потреби окремої невеликої групи людей (децентралізована модель). А другим напрямком стане розробка великомасштабних виробничих систем, які матимуть досить високу потужність і які можуть бути включені до загальної енергетичної мережі країни (централізована модель).

Одержання метану з вуглекислого газу – процес, що потребує лабораторних умов. Так, у 2009 році, в Університеті Пенсільванії (США) було здійснено одержання метану з води та вуглекислого газу за допомогою нанотрубок, що складаються з TiO 2 (діоксиду титану) та містять домішок азоту. Для отримання метану дослідники провели розміщення води (у пароподібному стані) і вуглекислого газу всередині металевих контейнерів, закритих кришкою з нанотрубками з внутрішньої сторони.

Процес отримання метану такий - під впливом світла Сонця всередині трубок виникали частки, які переносять електричний заряд. Такі частинки розділяли молекули води на іони водню (Н, які потім з'єднуються в молекули водню Н 2) та гідроксильні радикали (частки -ОН). Далі в процесі одержання метану відбувалося розщеплення вуглекислого газу на чадний газ (СО) та кисень (О 2). Наприкінці чадний газ реагує з воднем, результатом чого є одержання води та метану.

Зворотна реакція - отримання вуглекислого газу відбувається в результаті парового деформування метану - при температурі 700-1100оС та тиску 0,3-2,5Мпа.

З часом «зелені» технології стають все популярнішими. Раніше цього тижня компанія LanzaTech про виробництво близько 15 тисяч літрів авіаційного палива. У світі виробляється набагато більше палива щодня, але це – особливе, його одержали з газоподібних викидів промислових китайських підприємств. Паливо було передано Virgin Atlantic, компанії Річарда Бренсона, і літак, заправлений цим пальним, вже здійснив успішний рейс.

Цього тижня швейцарська компанія Climeworks, що займається утилізацією атмосферного вуглекислого газу, оголосила про створення заводу в Італії, який споживатиме CO2 з атмосфери та вироблятиме водень. Останній використовуватиметься у циклі виробництва метану.

Завод уже збудований, він був створений у липні, запуск його (поки що в тестовому режимі) відбувся минулого тижня. Зрозуміло, що підприємство такого типу – недешеве задоволення, і стартапу було б не просто знайти кошти на реалізацію такого проекту. Європейський союз знайшов гроші та профінансував проект.

Це вже третій завод компанії, який переробляє вуглекислий газ. Перше підприємство було не надто великим, швидше йшлося про створення невеликої установки, яка вловлює CO2 з атмосфери і пускає його в теплиці, де рослини в результаті підвищення концентрації вуглекислого газу швидше розвивалися. Другий завод побудований в Ісландії, там він переводить CO2 з газоподібного стану у зв'язаний. Газ у буквальному значенні «впорскують» у літосферу вулканічно активних регіонів (вся Ісландія, по суті, є таким регіоном), де він зв'язується хімічно з базальтом.

Другий варіант утилізації вуглекислого газу досить складно здійснити технічно, тому реалізація проекту була дещо проблемною. Проте керівництво компанії заявило про тривалу роботу установок без збоїв, «жодного розриву» помічено не було за досить довгий термін. Конструкція другого заводу модульна, його можна розширювати, збільшуючи, таким чином, продуктивність установки.

Що стосується третього варіанту промислового підприємства, то воно працюватиме не цілодобово, а всього 8 годин на день. Його завдання – продемонструвати можливість виробництва палива «з повітря». Зрозуміло, що паливо, згоряючи, виділятиме продукти реакції, включаючи вуглекислий газ. Але завод уловлюватиме CO2 знову і знову, таким чином, буде здійснюватися «техногенний цикл вуглекислого газу». Якщо масштабувати виробництво, то споживання C02 та вироблення пального для літаків також збільшуватиметься в обсягах.

Поки що встановлення заводу включає три збірки повітря, які, за словами керівників проекту, вельми енергоефективні - більш ніж попередні версії. У рік завод, за нинішнього обсягу роботи, може збирати близько 150 тонн вуглекислого газу. Установка заводу дозволяє виробляти близько 240 кубічних метрів водню за годину, використовуючи енергію, що генерується сонячними батареями.

Авіаційне паливо, виготовлене з вуглекислого наза

Далі водень зв'язується з CO2 (його також виділяють із атмосферного повітря) за допомогою каталізаторів. Реактор, який виконує цю операцію розробила французька компанія Atmostat. Метан очищається та використовується для потреб промисловості. Потім він під тиском перетворюється на рідину і використовується для промислових цілей.

Незважаючи на те, що завод уже працює, він є економічно неефективним. На жаль, шлях до прибутковості дуже довгий. Як зазначалося вище, виробництво здатне «вилучити» лише близько 150 тонн вуглекислого газу на рік. А щорічний обсяг викидів цієї речовини в атмосферу становить 30-40 гігатон, причому з кожним днем ​​цей показник збільшується.

Як би там не було, виробництво поки що працює, а інвестори явно зацікавлені у цій технології – нещодавно компанія закрила черговий раунд, отримавши близько $30,8 млн.

Climeworks компанія, яка займається подібними проектами, кількість таких стартапів поступово збільшується, що дає надію на те, що в результаті компанії все ж таки вийдуть на набагато більші обсяги споживання вуглекислого газу.