CC BY
13Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
О
R
VOLUME 2 | ISSUE 3 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕНТОНИТОВЫХ АДСОРБЕНТОВ ПРИ ОЧИСТКЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Холиков А.С.
ТКТИ M20-20 магистрант, Ма^муджанова М.Э.
ТКТИ M20-20 магистрант Ма^муджанов М.Д.
ТКТИ M19-20 магистрант, ТКТИ Проф. В.в.б, Д.т.н., Кодиров Х.Э, Д.т.н., доцент, Хандамов Д.А Ташкентский химико-технологический институт, E-mail: a.kholikov@gtl.uz ; Тел:91) 464 -22- 52
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматриваются вопросы применения природных бентонитов в качестве адсорбентов. Дается характеристика бентонитам и бентонитоподобным глинам. Приводится краткая информация по областям применения бентонитовой продукции. Рассматриваются вопросы активации и модифицирования бентонитов с целью повышения удельной поверхности, а также использование модифицированных бентонитовых адсорбентов при очистке природного газа.
Ключевые слова: бентонит, структура, дисперсность, коллоидность, адсорбция, активация, модифицирование.
This article discusses the use of natural bentonites as adsorbents. The characteristics of bentonites and bentonite-like clays are given. Brief information on the areas of application of bentonite products is given. The issues of activation and modification of bentonites in order to increase the specific surface, as well as the use of modified bentonite adsorbents in natural gas purification are considered.
Keywords: bentonite, structure, fineness, colloidality, adsorption, activation, modification.
ВВЕДЕНИЕ
Основными стадиями приготовления адсорбентов являются суспендирования, формовка, сушка и прокаливание.
Адсорбенты готовили путем смешивания компонетов адсорбента. При этом смешивали суспензию одного компонента с раствором другого. Далее
ABSTRACT
Oriental Renaissance: Innovative, p VOLUME 2 | ISSUE 3
educational, natural and social sciences ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor Q SJIF 2022: 5.947
Advanced Sciences Index Factor ASI Factor = 1.7
осадок отжимали от раствора на прессах, сушили и формовали. Данный процесс позволил получить достаточно однородную массу.
ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
Химический состав бентонита масс, %: SiO2 - 57,91; TiO2 - 0,35; Al2O3 -13,69; Fe2O3 - 5,10; MgO - 1,84; CaO - 0,48; №O - 1,53; K2O - 1,75; P2O5 - 0,43; SO3 - 0,75; П.П.П - 16,17.
Химическая адсорбция сероводорода и углекислого газа едкой щелочью NaOH происходит по следующим реакциям:
H2S + NaOH ^ NaHS + H2O (1)
CO2 + 2NaOH ^ Na2CO3 + H2O (2)
При этом образуется гидросульфин (NaHS) натрия и карбонат натрия (N2CO3).
Можно предположить, что, в процессе также образуются сульфид натрия (Na2S) и гидрокарбонат натрия (NaHCO3) по следующим реакциям:
H2S + 2NaOH ^ Na2S + 2H2O (3)
CO2 + NaOH ^ Na2CO3 (4)
Образовавшийся карбонат натрия в свою очередь частично вступает в реакцию с сероводородом, образуя гидросульфид и гидрокарбонат натра:
Na2CO3 + H2S ^ NaHS + NaHCO3 (5)
Таким образом, основными реакциями всего процесса сероочистки являются реакции (1) и (5), где происходит химическое связывание сероводорода.
Получение адсорбента с добавлением окиси цинка и гидроокиси кальция процессе в исследования.
Адсорбирующие свойства полученных продуктов были испытаны в процессе очистки природного газа на Шуртанском газохимическом комплекса [7], состав которого проведен в табл 1.
Таблица 1
Адсорбирующие свойства
UzSORB-20 и RK-38 в природном газе Шуртанского ГХК
Входной лабораторный контроль Компоненты Ед.изм. Количество
СО2 % моль 3,280057
H2S % моль 0,080742
CH4 % моль 90,358392
C2H6 % моль 3,756349
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 3 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
C3H8 % моль 0,859904
n-C4H10 % моль 0,222191
i-C4H10 % моль 0,184807
n-C5H12 % моль 0,100622
i-C5H15 % моль 0,077298
Углеводороды С6 и выше % моль 0,395715
N2 % моль 0,683923
Как видно из данной таблицы, природный газ используемый на Шуртанском газохимическом комплексе отличается содержанием значительного количества сероводорода.
Блок схема адсорбенты UzSORB-20 и RK-38 испытания в лабораторных условиях
2
3
4
1
1- Емкость неочищенного сырого газа
2- Лабораторный мини-адсорбер
3- Расходомер газа
4- Емкость очищенного газа
5- Газовый хроматограф
Рис.1. Лабораторные иследования UzSORB-20 и ЯХ-38 Лабораторные иследования UzSORB-20 и RK-38 проводились в Центральной Заводской Лаборатории Шуртанского ГХК, в лаборатории газовой хроматографии для газов разного рода.
Oriental Renaissance: Innovative, p VOLUME 2 | ISSUE 3
educational, natural and social sciences ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor Q SJIF 2022: 5.947
Advanced Sciences Index Factor ASI Factor = 1.7
Анализ проведен в соотвествии с межгосударственной методикой ГОСТ 31371.1-7 Газ природный. Определение состава был осуществлен методом Газовой Хроматографии с оценкой неопределенности на газовом хроматографе GC-16 под руководством инженера-хроматографа Н.Олимова и разработчиком, а также автором UzSORB-20 А.Холикова (Рис.2.)
Рис.2. Центральная заводская лаборатория Шуртанского ГХК
Испытания свежего и регенерированного цеолита КК-38 с диаметром гранул 1/16 проводились в сравнении свежего и регенерированного UzSORB-20.
Изучено влияние количества щелочи на процесс поглощения кислых примесей природного газа используемого на Шуртанском газохимическом комплексе. Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Таблица 2
Влияние количества щелочи на процесс поглощения кислых примесей
Точка отбора Содержание H2S в неочищенном природном газе до адсорбции Содержание H2S после адсорбции Удаление
(Mol %) (ppm w) (Mol %) (ppm w) %
4 литра природного газа 0,080742 1497 0,000000 0.0 100
1457
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 3 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
после адсорбции с 100 г КХ-38
16 литра природного газа после адсорбции с 100 г RK-38 0,011211 206 86.11
4 литра природного газа после адсорбции с 100 граммами UzSORB-20 0,000000 0.0 100
16 литра природного газа после адсорбции с 100 граммами UzSORB-20 0,000000 0.0 100
33 литра природного газа после адсорбции с 100 граммами UzSORB-20 0,009796 178 87.9
4 литра природного газа после адсорбции на 100 г UzSORB20 (регенерированный азотом) 0,001638 27 98
17 литра природного газа после адсорбции на 100 г UzSORB20 (регенерированный азотом) 0,001691 30 97.9
Как видно из данных таблицы, сероемкость импортного цеолита RK-38 уступает по величине сероемкости полученного продукта UzSORB-20 (производство Узбекистан).
UzSORB-20 является более эффективным и бюджетно доступным адсорбентом при очистке природного газа, чем импортный продукт RK-38 диаметр пор 1/16 (производство Италия).
REFERENCES
1. Gas Conditioning Fact Book. - Midland, Michigan: The Dow Chemical Company, 2008, 394 p.
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
О
R
VOLUME 2 | ISSUE 3 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
2. Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. - М.: Недра-Бизнесцентр, 2000. - 279 с.
3. Чуракаев A.M. Газоперерабатывающие заводы. Технологические процессы и установки. - М.: Химия, 2001. - 240 с.
4. А.М. Толмачев. Адсорбция газов, паров и растворов. М. «Издательская группа «Граница», 2012.-241 с.
5. Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа. Перевод с английского, пообщей редакцией И.И. Абрамсона - М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1969. - 394 с.
6. www.bentonite.uz
