Очистка газовых выбросов от СО[2] в среде трифторуксусной кислоты при добыче нефти и газа

Abstract

Актуальность проблемы выбросов в атмосферу диоксида углерода в настоящее время не подвергается сомнению. Крупными источниками выбросов в атмосферу диоксида углерода являются объекты горной и нефтегазовой промышленности. Одной из особенностей диоксида углерода является его химически устойчивая молекула, которая может сохраняться в неизменном виде в атмосфере длительное время. Наиболее рациональным решением утилизации диоксида углерода из продуктов горения углеводородов является его поглощение с получением новых продуктов, которые могут найти применение в химической промышленности. Основными недостатками существующих на сегодняшний день способов удаления диоксида углерода являются невысокая конверсия очищаемых газов, высокая стоимость проведения процесса, а также реализуемость процесса при больших количествах очищаемых газов в отходящих. Цель: определение оптимальных параметров каталитического улавливания СО[2] из отходящих газов горной и нефтегазовой промышленности в растворах трифторуксусной кислоты. Объекты: диоксид углерода, растворы трифторуксусной кислоты различной концентраций, концентрированная трифторуксусная кислота. Методы. Очистка продуктов горения углеводородов от CO[2] проводилась путем пропускания его через раствор трифторуксусной кислоты, отработанная кислота регенерировалась кислородом воздуха. Исследовались абсорбционные способности растворов трифторуксусной кислоты в зависимости от концентраций растворов и значения pH. Абсорбцию CO[2] в растворах трифторуксусной кислоты определяли при стандартных условиях. Непоглотившийся CO[2] абсорбировали раствором щелочи, кислотность которого постоянно фиксировали потенциометром. Количество абсорбированного диоксида углерода определяли потенциометрическим титрованием содержимого ловушки. Результаты. Показано, что каталитическая очистка дымовых газов от CO[2] при использовании растворов трифторуксусной кислоты протекает при стандартных условиях с полным улавливанием диоксида углерода.

The relevance of the problem of carbon dioxide emissions into the atmosphere is not currently in doubt. Mining and oil and gas facilities are a major source of carbon dioxide emissions. One of the features of carbon dioxide is its chemically stable molecule, which can remain unchanged in the atmosphere for a considerable amount of time. The most rational solution for carbon dioxide utilization from the products of combustion of hydrocarbons is its absorption with the receipt of new products that may find application in chemical industry. The main disadvantages of the carbon dioxide removal methods available today are the low conversion of the cleaned gases, the significant cost of the process, and the feasibility of the process with large amounts of cleaned gases in the exhaust. The aim of the research is to determine the optimal parameters of catalytic CO[2] capture from the exhaust gases of the mining and oil and gas industries in trifluoroacetic acid solutions. The objects of research are carbon dioxide, trifluoroacetic acid solutions of various concentrations, concentrated trifluoroacetic acid. Methods. Purification of combustion products of hydrocarbons from CO[2] was carried out by passing it through a solution of trifluoroacetic acid, the spent acid was regenerated with air oxygen. The absorption capacities of trifluoroacetic acid solutions were investigated depending on the concentrations of the solutions and the pH value. CO[2] absorption in trifluoroacetic acid solutions was determined under standard conditions. Unabsorbed CO[2] was absorbed with a solution of alkali, the acidity of which was constantly fixed with a potentiometer. The amount of carbon dioxide absorbed was determined by potentiometric titration of the trap. Results. The paper shows that catalytic purification of flue gases from CO[2] when using trifluoroacetic acid solutions proceeds under standard conditions with complete trapping of carbon dioxide. Key words: Ecology, industrial gases, catalytic removal of CO[2], trifluoroacetic acid, catalys.