RU2458005C1 - Method of recycling carbon dioxide - Google Patents
Method of recycling carbon dioxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458005C1 RU2458005C1 RU2010150286/05A RU2010150286A RU2458005C1 RU 2458005 C1 RU2458005 C1 RU 2458005C1 RU 2010150286/05 A RU2010150286/05 A RU 2010150286/05A RU 2010150286 A RU2010150286 A RU 2010150286A RU 2458005 C1 RU2458005 C1 RU 2458005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- recycling
- oxygen
- acid
- atmospheric pressure
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам утилизации диоксида углерода.The invention relates to the chemical industry, and in particular to methods for utilizing carbon dioxide.
Для поддержания экологического равновесия необходимо, чтобы лимитирующей стадией глобального процесса кругооборота углекислого газа было его образование, а не потребление. Однако повседневная индустриальная и бытовая деятельность человека, особенно в последние несколько десятилетий, привели к тому, что медленной стадией является потребление, а не образование СО2. Одним из способов решения задачи быстрой утилизации лишнего СO2 является его использование в качестве строительного блока для синтеза различных органических соединений.To maintain ecological balance, it is necessary that the limiting stage of the global carbon dioxide circulation process is its formation, and not consumption. However, the daily industrial and domestic activities of man, especially in the last few decades, have led to the fact that the slow stage is consumption, and not the formation of CO 2 . One of the ways to solve the problem of quick disposal of excess CO 2 is to use it as a building block for the synthesis of various organic compounds.
Известен способ использования диоксида углерода в процессе получения органического синтеза из диоксида углерода и воды (RU 2396204).A known method of using carbon dioxide in the process of obtaining organic synthesis from carbon dioxide and water (RU 2396204).
Недостаток этого способа заключается в сложности технологии процесса.The disadvantage of this method is the complexity of the process technology.
Известны способ создания водородного энергохимического комплекса и устройство для его реализации (RU 2385836, 2010), в котором описывается способ утилизации диоксида углерода. В результате реакции диоксида углерода СО2 с парами воды Н2О на катализаторе из металлов никеля, кобальта или рутения образуются метан и две молекулы кислорода: CO2+2H2O→CH4+2O2.A known method of creating a hydrogen energy-chemical complex and a device for its implementation (RU 2385836, 2010), which describes a method of utilizing carbon dioxide. As a result of the reaction of carbon dioxide CO 2 with water vapor H 2 O, methane and two oxygen molecules are formed on the catalyst from nickel, cobalt or ruthenium metals: CO 2 + 2H 2 O → CH 4 + 2O 2 .
Недостатком этого метода является использование дорогостоящих катализаторов и высоких температур.The disadvantage of this method is the use of expensive catalysts and high temperatures.
Известен способ промышленного получения мочевины, согласно которому мочевину получают из аммиака и диоксида углерода (RU 2036900). Реакцию в основном реакторе с высокой степенью выхода мочевины между хорошо очищенными реагентами ведут при высоком давлении 300-400 кг/см2 с наличием флеш-стадии при давлении ниже, по крайней мере, на 40% давления в основном реакторе, предпочтительно при 200 кг/см2.A known method of industrial production of urea, according to which urea is obtained from ammonia and carbon dioxide (RU 2036900). The reaction in the main reactor with a high yield of urea between well-purified reagents is carried out at a high pressure of 300-400 kg / cm 2 with the presence of a flash stage at a pressure below at least 40% of the pressure in the main reactor, preferably at 200 kg / cm 2 .
Недостатком этого способа утилизации является сложность его технологии.The disadvantage of this method of disposal is the complexity of its technology.
Более близким к изобретению является способ разложения кислородсодержащих газов NOx и СО2, который используют для утилизации диоксида углерода в замкнутых системах и в промышленности (RU 93042476, 1993). Способ заключается в том, что через вещество, отвечающее эмпирической формуле (а·СаО)·(b·V2O5)·(с·М2O)·(d·МО)·(е·М2О3)·(f·MO2)·(g·M2O5), где М - металл; а, b, с, d, e, f, g - мольные доли, причем а относится к b, как (2-4):1,Closer to the invention is a method for the decomposition of oxygen-containing gases NO x and CO 2 , which is used for the disposal of carbon dioxide in closed systems and in industry (RU 93042476, 1993). The method consists in the fact that through a substance corresponding to the empirical formula (a · CaO) · (b · V 2 O 5 ) · (c · M 2 O) · (d · MO) · (e · M 2 O 3 ) · (f · MO 2 ) · (g · M 2 O 5 ), where M is a metal; a, b, c, d, e, f, g - molar fractions, and a refers to b, as (2-4): 1,
и активированное излучением с длиной волны меньше 370 нм пропускают газ или смесь газов при 250-800°С.and activated by radiation with a wavelength of less than 370 nm pass a gas or a mixture of gases at 250-800 ° C.
Полнота реакции разложения составляет 98-100%. Однако указанный способ не является достаточно эффективным вследствие использования сложной системы утилизации диоксида углерода, включающей использование излучения и высоких температурных режимов.The completeness of the decomposition reaction is 98-100%. However, this method is not sufficiently effective due to the use of a complex system of carbon dioxide utilization, including the use of radiation and high temperature conditions.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности способа утилизации диоксида углерода.The objective of the invention is to increase the efficiency of the method of disposal of carbon dioxide.
Поставленная задача достигается описываемым способом утилизации диоксида углерода, включающим подачу потока диоксида углерода через, по меньшей мере, одну емкость, заполненную трифторуксусной кислотой, насыщенной кислородом, отделение образовавшихся продуктов с последующей регенерацией отработанной кислоты путем ее насыщения кислородом и рециркуляцией насыщенной кислоты в процесс. Предпочтительно подачу диоксида углерода осуществляют при температуре 10-25°С и атмосферном давлении.The problem is achieved by the described method of utilizing carbon dioxide, comprising supplying a stream of carbon dioxide through at least one container filled with oxygenated trifluoroacetic acid, separating the resulting products, followed by regeneration of the spent acid by oxygenation and recycling of the saturated acid into the process. Preferably, the supply of carbon dioxide is carried out at a temperature of 10-25 ° C and atmospheric pressure.
Технический результат заключается в создании способа, позволяющего проводить процесс утилизации при комнатной температуре и атмосферном давлении.The technical result consists in creating a method that allows for the disposal process at room temperature and atmospheric pressure.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Поток диоксида углерода при температуре 10-25°С и атмосферном давлении прокачивают через емкость, заполненную трифторуксусной кислотой (далее - ТФК), насыщенной кислородом (далее - ТФК-О2).A stream of carbon dioxide at a temperature of 10-25 ° C and atmospheric pressure is pumped through a container filled with trifluoroacetic acid (hereinafter - TFA) saturated with oxygen (hereinafter - TFA-O 2 ).
В результате насыщения ТФК кислородом образуется сильный окислитель. Вследствие этого при прокачивании через ТФК-О2 диоксида углерода последний превращается в смолообразную массу - смесь углеводов состава (С4Н7O9)n, где n имеет значение от 2 до 9.As a result of the saturation of TFA with oxygen, a strong oxidizing agent is formed. As a result, when pumping carbon dioxide through TFA-O 2 , the latter turns into a gummy mass - a mixture of carbohydrates of the composition (C 4 H 7 O 9 ) n , where n has a value from 2 to 9.
Момент фиксирования проскока диоксида углерода является сигналом к прекращению подачи диоксида углерода в данную емкость и переводу тока газа во вторую емкость, заполненную новой порцией ТФК-О2. Отработанную ТФК направляют на регенерацию, заключающуюся в насыщении ТФК новой порцией кислорода. После регенерации полученную ТФК-O2 рециркулируют в процесс утилизации.The moment of fixation of the breakthrough of carbon dioxide is a signal to stop the flow of carbon dioxide into this tank and transfer the gas current to a second tank filled with a new portion of TFA-O 2 . The spent TFA is sent for regeneration, which consists in saturating TFA with a new portion of oxygen. After regeneration, the obtained TFA-O 2 is recycled to the disposal process.
Образующиеся продукты утилизации - углеводы, оседающие в виде смолообразной массы, отделяют. Продукт утилизации - смесь углеводов возможно, в частности, использовать в качестве октаноповышающей добавки к моторному топливу. Так, указанная добавка в количестве, например, 1-2 мас.%. от базового бензина позволяет повысить его октановое число (по исследовательскому методу) на 10-12 единиц и, таким образом, избежать необходимость использования соединений свинца, ферроцена, ароматических аминов, амидов.The resulting waste products - carbohydrates that settle in the form of a resinous mass, are separated. Utilization product - a mixture of carbohydrates, in particular, can be used as an octane-enhancing additive to motor fuel. So, the specified additive in an amount of, for example, 1-2 wt.%. from base gasoline allows you to increase its octane number (according to the research method) by 10-12 units and, thus, avoid the need to use compounds of lead, ferrocene, aromatic amines, amides.
Данная добавка обеспечивает также фазовую и химическую стабильность топлива, сокращает его потери при хранении и транспортировке за счет снижения испарения. Кроме того, добавка способствует удалению отложений во впускной системе двигателя и снижает содержание токсичных составляющих в отработанных газах.This additive also provides phase and chemical stability of the fuel, reduces its losses during storage and transportation by reducing evaporation. In addition, the additive helps to remove deposits in the intake system of the engine and reduces the content of toxic components in the exhaust gases.
Насыщение ТФК кислородом осуществляют прокачкой через ее объем воздуха или газообразного кислорода. Мольные отношения ТФК:O2 насыщения лежат в интервале, равном 1:15÷1:5.TFA is saturated with oxygen by pumping through its volume of air or gaseous oxygen. The molar ratios of TFA: O 2 saturation lie in the range of 1: 15 ÷ 1: 5.
Степень утилизации диоксида углерода составляет величину, близкую к 100%.The carbon dioxide utilization rate is close to 100%.
Приведенный пример иллюстрирует, но не ограничивает описываемый способ.The given example illustrates, but does not limit the described method.
ПримерExample
Диоксид углерода получают на аппарате Киппа и со скоростью 20 мл/мин пропускают через ТФК, насыщенную кислородом.Carbon dioxide is obtained on a Kipp apparatus and is passed through a TFA saturated with oxygen at a rate of 20 ml / min.
Эксперимент по окислению диоксида углерода проводят в лабораторных условиях при температуре 20°С и атмосферном давлении. ТФК насыщают кислородом воздуха в течение 30 мин. Объем кислоты составляет 30 мл. Газ из аппарата Киппа барботируют через ТФК-O2 в течение 30 мин. Диоксид углерода обнаруживают на выходе из реакционной емкости на 25-й минуте проведения процесса. При фиксировании проскока подачу диоксида углерода переключают на вторую емкость. ТФК первой емкости подвергают насыщению кислородом воздуха в течение часа до достижения максимального содержания кислорода в реакционной жидкости. Образовавшиеся продукты окисления после пропускания диоксида углерода через реактор - смесь углеводов состава (С4Н7O9)n, где n имеет значение от 2 до 9, отделяют в виде отстоя. Насыщенную кислоту рециркулируют в процесс утилизации. При этом объем трифторуксусной кислоты не меняется.An experiment on the oxidation of carbon dioxide is carried out in laboratory conditions at a temperature of 20 ° C and atmospheric pressure. TFA is saturated with atmospheric oxygen for 30 minutes. The volume of acid is 30 ml. Gas from the Kipp apparatus was bubbled through TFA-O 2 for 30 minutes. Carbon dioxide is detected at the outlet of the reaction vessel at the 25th minute of the process. When fixing the slip, the flow of carbon dioxide is switched to the second tank. TFA of the first vessel is subjected to saturation with atmospheric oxygen for one hour until the maximum oxygen content in the reaction liquid is reached. The resulting oxidation products after passing carbon dioxide through the reactor - a mixture of carbohydrates of the composition (C 4 H 7 O 9 ) n , where n has a value from 2 to 9, is separated in the form of sludge. Saturated acid is recycled to the recycling process. The volume of trifluoroacetic acid does not change.
Добавление продуктов окисления к прямогонному бензину в количестве 1,0 мас.% приводит к повышению октанового числа с 56 до 67 ед. (моторный метод).The addition of oxidation products to straight-run gasoline in an amount of 1.0 wt.% Leads to an increase in the octane number from 56 to 67 units. (motor method).
Таким образом, описываемый способ утилизации диоксида углерода позволяет проводить процесс в условиях низкой температуры и атмосферного давления с получением продукта утилизации, используемого в качестве октаноповышающей добавки к топливам. Степень утилизации составляет практически 100% отн.Thus, the described method of utilizing carbon dioxide allows the process to be carried out under conditions of low temperature and atmospheric pressure to obtain a recycling product used as an octane-enhancing additive to fuels. The degree of utilization is almost 100% rel.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150286/05A RU2458005C1 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Method of recycling carbon dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150286/05A RU2458005C1 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Method of recycling carbon dioxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010150286A RU2010150286A (en) | 2012-06-20 |
| RU2458005C1 true RU2458005C1 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46680567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010150286/05A RU2458005C1 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Method of recycling carbon dioxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458005C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU217760U1 (en) * | 2023-01-25 | 2023-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | UNIT FOR CAPTURE AND UTILIZATION OF CARBON DIOXIDE GAS |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1477454A1 (en) * | 1987-02-25 | 1989-05-07 | Предприятие П/Я Р-6603 | Method of removing carbon dioxide from gas |
| SU1745314A1 (en) * | 1990-04-16 | 1992-07-07 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Method of recovering carbon dioxide from gases |
| RU93042476A (en) * | 1993-08-24 | 1996-03-10 | Совместное предприятие Центр экономического содействия Совета Министров РСФСР - Центр Эстер | METHOD OF DECOMPOSITION NO * 00X AND WITH * 002 |
-
2010
- 2010-12-09 RU RU2010150286/05A patent/RU2458005C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1477454A1 (en) * | 1987-02-25 | 1989-05-07 | Предприятие П/Я Р-6603 | Method of removing carbon dioxide from gas |
| SU1745314A1 (en) * | 1990-04-16 | 1992-07-07 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Method of recovering carbon dioxide from gases |
| RU93042476A (en) * | 1993-08-24 | 1996-03-10 | Совместное предприятие Центр экономического содействия Совета Министров РСФСР - Центр Эстер | METHOD OF DECOMPOSITION NO * 00X AND WITH * 002 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802622C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-08-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Method for cleaning flue gases from acidic components |
| RU217760U1 (en) * | 2023-01-25 | 2023-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | UNIT FOR CAPTURE AND UTILIZATION OF CARBON DIOXIDE GAS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010150286A (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2020531388A (en) | Self-thermal ammonia decomposition method | |
| US6723756B2 (en) | Aqueous separation of syngas components | |
| KR20150140817A (en) | Absorbent, process for producing an absorbent, and process and device for separating off hydrogen sulphide from an acidic gas | |
| US20150110691A1 (en) | Liquid fuel for isolating waste material and storing energy | |
| JP6518070B2 (en) | Ethanol synthesis method and apparatus | |
| US20160068404A1 (en) | Process for heat recovery from ammonia stripper in andrussow process | |
| US20100210885A1 (en) | System and process of light chain hydrocarbon synthesis | |
| WO2015052325A1 (en) | Capture of carbon dioxide | |
| RU2510640C1 (en) | Method for treatment of oil containing hydrogen sulfide and mercaptan | |
| RU2458005C1 (en) | Method of recycling carbon dioxide | |
| JP2007106628A (en) | Hydrogen iodide production method, method for producing hydrogen, and production apparatus therefor | |
| RU2565240C1 (en) | Non-waste treatment method for products of gas condensate fields | |
| RU2649442C2 (en) | Apparatus, method and catalyst for the purification of a gaseous raw hydrocarbon from hydrogen sulfide and mercaptans | |
| US20230264141A1 (en) | Method for the bonding, transport, reaction activation, conversion, storage and release of water-soluble gases | |
| CA2877294A1 (en) | Carbon oxides removal | |
| GB2514809A (en) | Chemical looping combustion process | |
| CN115175974A (en) | Apparatus and method for producing synthetic fuel without using fresh water | |
| EP2867188B1 (en) | Converting carbon oxides in gas phase fluids | |
| JP7128808B2 (en) | A method for purifying recovered carbon dioxide, and a method for producing methionine including a step for purifying recovered carbon dioxide | |
| Kennedy et al. | Biogas upgrading on dairy digesters | |
| Sakke Tira et al. | Optimization of water scrubbing method for enhancement of biogas quality through base solutions addition | |
| AU2021354901B2 (en) | Systems and methods for generating a hydrogel from a CO2 gas stream | |
| US20230278875A1 (en) | Method and device for producing carbon monoxide from carbon dioxide | |
| WO2024023018A1 (en) | Process for the production of dimethyl ether and hydrogen from methane using a solid metal oxide reagent | |
| RU48810U1 (en) | CHEMOSORPTION-CATALYTIC SYSTEM FOR CLEANING BIOGAS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161210 |