АНАЛИЗ И ВЫБОР ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СОРБЕНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ОЧИСТКЕ ГАЗОВ ОТ ВРЕДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
DOI:
https://doi.org/10.66960/jof.3093-8899.00026Ключевые слова:
сорбенты, регенерация, очистка газа, MDEA, H₂S, CO₂, энергоэффективностьАннотация
В статье выполнен анализ методов восстановления сорбентов и абсорбентов, применяемых при очистке промышленных газов от вредных соединений, включая H₂S, CO₂, SOx, NOx, летучие органические соединения и влагу. Актуальность работы обусловлена тем, что эффективность газоочистных установок определяется не только исходной поглотительной способностью материала, но и сохранением этой способности в многократных циклах сорбция-регенерация. На основе сравнительного подхода рассмотрены термическая десорбция, паровая отпарка, вакуумная регенерация, химическая промывка, реактивация и электро-/микроволновой нагрев. Для выбора рационального метода предложены критерии: степень восстановления емкости, удельные энергозатраты, устойчивость сорбента к деградации, коррозионный риск, экологическая безопасность и промышленная реализуемость. Отдельно проанализированы данные по аминовой очистке природного газа на примере Шуртанского газохимического комплекса: увеличение содержания CO₂ в сырьевом газе с 2,31 до 3,37% мол. приводит к превышению остаточного CO₂ в очищенном газе до 75-100 ppm при проектной норме не более 10 ppm. Показано, что переход от ДЭА 30% к МДЭА 40% позволяет снизить паровую нагрузку регенерации с 64,0 до 52,3 т/ч, обеспечить остаточные H₂S <5 ppm и CO₂ <10 ppm и повысить технологическую устойчивость процесса без замены основного оборудования. Практическая значимость работы заключается в формировании алгоритма выбора метода восстановления сорбента для газоочистных систем нефтегазовой и газохимической промышленности Узбекистана.
Библиографические ссылки
A. L. Kohl and R. B. Nielsen, Gas Purification, 5th ed. Houston, TX: Gulf Professional Publishing, 1997.
A. J. Kidnay, W. R. Parrish, and D. G. McCartney, Fundamentals of Natural Gas Processing, 3rd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 2019. DOI: https://doi.org/10.1201/9780429464942-1
A. Rojey, C. Jaffret, S. Cornot-Gandolphe, B. Durand, S. Jullian, and M. Valais, Natural Gas: Production, Processing, Transport. Paris, France: Editions Technip, 1997.
D. M. Ruthven, Principles of Adsorption and Adsorption Processes. New York, NY: John Wiley & Sons, 1984.
R. T. Yang, Adsorbents: Fundamentals and Applications. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2003, doi: 10.1002/047144409X. DOI: https://doi.org/10.1002/047144409X
G. T. Rochelle, “Amine scrubbing for CO₂ capture,” Science, vol. 325, no. 5948, pp. 1652–1654, 2009, doi: 10.1126/science.1176731. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1176731
U. Zahid, “Simulation of an acid gas removal unit using a DGA and MDEA blend instead of a single amine,” Chemical Product and Process Modeling, vol. 15, no. 4, article 20190044, 2020, doi: 10.1515/cppm-2019-0044. DOI: https://doi.org/10.1515/cppm-2019-0044
A. S. Farooqi et al., “Simulation of natural gas treatment for acid gas removal using the ternary blend of MDEA, AEEA, and NMP,” Sustainability, vol. 14, no. 17, article 10815, 2022, doi: 10.3390/su141710815. DOI: https://doi.org/10.3390/su141710815
R. Serna-Guerrero, Y. Belmabkhout, and A. Sayari, “Modeling CO₂ adsorption on amine-functionalized mesoporous silica: 1. A semi-empirical equilibrium model,” Chemical Engineering Journal, vol. 161, no. 1–2, pp. 173–181, 2010, doi: 10.1016/j.cej.2010.04.024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.04.024
R. Serna-Guerrero and A. Sayari, “Modeling adsorption of CO₂ on amine-functionalized mesoporous silica: 2. Kinetics and breakthrough curves,” Chemical Engineering Journal, vol. 161, no. 1–2, pp. 182–190, 2010, doi: 10.1016/j.cej.2010.04.042. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.04.042
R. Desai, M. Hussain, and D. M. Ruthven, “Adsorption of water vapour on activated alumina. I. Equilibrium behaviour,” The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 70, no. 4, pp. 699–706, 1992, doi: 10.1002/cjce.5450700412. DOI: https://doi.org/10.1002/cjce.5450700412
G. San Miguel, S. D. Lambert, and N. J. D. Graham, “The regeneration of field-spent granular activated carbons,” Water Research, vol. 35, no. 11, pp. 2740–2748, 2001, doi: 10.1016/S0043-1354(00)00549-2. DOI: https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00549-2
P. D. Sullivan, M. J. Rood, G. Grevillot, J. D. Wander, and K. J. Hay, “Activated carbon fiber cloth electrothermal swing adsorption system,” Environmental Science & Technology, vol. 38, no. 18, pp. 4865–4877, 2004, doi: 10.1021/es0306415. DOI: https://doi.org/10.1021/es0306415
P. L. Llewellyn et al., “High uptakes of CO₂ and CH₄ in mesoporous metal-organic frameworks MIL-100 and MIL-101,” Langmuir, vol. 24, no. 14, pp. 7245–7250, 2008, doi: 10.1021/la800227x. DOI: https://doi.org/10.1021/la800227x
O. Akhmedova and Sh. Akhmedova, “Production of amine absorbents on the basis of local raw materials,” Universum: Technical Sciences, no. 3(120), pp. 53-57, 2024. [Online]. Available: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/17124
M. Zh. Makhmudov and S. A. Yomgurov, “Adsorption methods of cleaning and drying gases,” Bulletin of Teachers of the New Uzbekistan, vol. 1, no. 5, pp. 72–75, 2023.
M. J. Makhmudov and R. J. Hamroev, “Research on the effect of the balance, driving force and kinetics of the absorption process on foaming in the process of purification of gases from sour components using MDEA,” Universum: Technical Sciences, no. 11(128), pp. 24-25, 2024. [Online]. Available: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18630
S. A. ugli Joniboev, N. A. Igamkulova, Sh. Sh. Mengliyev, and M. A. Mirzaahmedova, “Physicochemical and chemisorption properties of modified local bentonite sorbents for acid gas removal from expander gas streams,” European Journal of Interdisciplinary Research and Development, vol. 48, pp. 229–235, 2026.
M. Mirzaahmedova and Z. A. Baxodirov, “Gaz-kimyo sanoatida MDEA asosida kislotali gazlarni ajratish texnologiyalarining ilg‘or regeneratsiya usullari,” in Umidli kimyogarlar-2025: XXXIV ilmiy-texnikaviy anjuman maqolalar to‘plami. Toshkent: TKTI, 2025, 57-59 b.
Загрузки
Метрика
Выпуск
Раздел
Лицензия
Авторские права © 2026 Зафар Баходиров, Миржалол Абдубаннобов, Мавлуда Мирзаахмедова, Шерзод Менглиев, Наргиса Игамкулова, Шухраткодир Гуломов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Данная работа лицензирована на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
Как цитировать
