1. Введение
Разработка экологически безопасных, ресурсо- и энергосберегающих технологий, внедряемых в различные сферы человеческой деятельности, является одной из приоритетных задач науки и технологии. В особенности это важно для производственной деятельности, в которой невнимательное отношение к требованиям безопасности и мерам по охране природных ресурсов может привести к серьезным экологическим проблемам. Минимизация отходов производства и выбор наиболее безопасных технологических решений с этой точки зрения представляются наиболее рациональными способами решения данной задачи. Производство газообразного топлива, а именно метана, который на сегодняшний момент относится к наиболее экономичным видам энергоресурсов, является сложным, многостадийным и трудоемким процессом [1]. Так, природный газ, один из источников метана, наряду с попутными нефтяными газами и биогазом, содержит, помимо целевого компонента, множество примесей, наличие которых в готовом продукте недопустимо. Состав примесей варьируется в зависимости от месторождения природного газа; к наиболее распространенным их видам относятся диоксид углерода, сероводород, гомологи метана, инертные газы и др. Сероводород и диоксид углерода относятся к так называемым кислым газам, которые при взаимодействии с водой образуют кислоты, вызывающие коррозию оборудования и трубопроводов. Кроме того, диоксид углерода способен вызывать «парниковый эффект», а сероводород является крайне токсичным и опасным соединением. Поэтому в ходе подготовки природного газа для потребительских нужд его очищают от кислых газов. Проблема очистки природного газа и попутных нефтяных газов от сероводорода является актуальной по настоящее время в силу того, что существующие технологии десульфуризации с использованием аминной очистки или процесса Клауса требуют значительных капитальных и эксплуатационных расходов, а это рентабельно только при больших объемах добычи газа. Для средних и малых нефтегазовых месторождений, а также при производстве биометана приоритетными при выборе технологии десульфуризации становятся как высокая эффективность разделения, так и компактность аппаратурного оформления, ее масштабируемость, надежность, отсутствие энергозатрат на фазовые переходы разделяемых веществ и адаптируемость к широкому концентрационному диапазону примесей [2, 3]. Вследствие этого мембранные методы разделения, отвечающие всем вышеперечисленным критериям, являются оптимальным вариантом решения проблемы десульфуризации газа, и в настоящее время применяются в нефтегазовой отрасли. Однако следует признать, что главным недостатком технологии является материаловедческий аспект, заключающийся в том, что наблюдается антибатная зависимость между проницаемостью мембран и их селективностью [4]. Это значит, что невозможно достичь высоких показателей проницаемости и селективности одновременно, что существенно ограничивает технологические режимы эксплуатации газоразделительных мембран.
АХ
Ученая степень:
кандидат химических наук
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева» доцент · Россия
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» доцент · Россия
