Новости
Исследователи из Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН впервые изучили возможность использования гуминовых кислот в качестве катализатора для синтеза гидратов. Эти кислоты — экологичный и доступный материал — заметно ускоряют процесс гидратообразования. Статья об этом опубликована в международном журнале Chemical Engineering Science.
Газовые гидраты внешне похожи на лед, при этом один кубический метр гидрата вмещает до 170 кубометров газа, что сопоставимо с заполненным традиционным стальным баллоном. Благодаря эффекту самоконсервации, покрытый тонкой коркой льда массивный кусок гидрата способен долго храниться при отрицательных температурах и атмосферном давлении.
«Гидратная технология может использоваться при разделении газов. Например, возьмем природный газ, содержащий небольшую долю редкого и дорогого гелия (такой состав встречается, скажем, на Ковыктинском месторождении). Поскольку основной компонент природного газа — метан, его можно превратить в гидрат, тогда значительная часть метана перейдет в твердую форму, а газовая фаза обогатится гелием. То есть получается гелиевый концентрат — смесь с бо́льшим содержанием гелия, чем в исходном газе. Извлекать чистое вещество при такой концентрации становится гораздо проще и дешевле, чем непосредственно из исходного природного газа. Эта технология позволяет эффективно выделять газы даже при небольших концентрациях, упрощая и ускоряя процессы переработки природных ресурсов», — рассказывает заведующий лабораторией клатратных соединений ИНХ СО РАН доктор химических наук Андрей Юрьевич Манаков. В большинстве случаев газовые гидраты образуются при взаимодействии воды и газа. Если в реактор залить чистую воду и создать необходимое давление газа, то на поверхности контакта газа и воды вырастает плотная пленка гидрата, изолирующая их друг от друга. Но в воду заранее можно добавить специальное вещество-катализатор. Благодаря ему гидрат образуется в виде рыхлой массы, обеспечивающей большую и непрерывно обновляющуюся поверхность контакта газа с водой. За счет этого удается достичь почти полного превращения воды в гидрат. Ученые рассмотрели один из возможных вариантов таких каталитических добавок — гуминовые кислоты.
Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.