Очистка газа от углекислого газа (CO2)

Декарбонизация — комплекс мер по снижению выбросов CO₂ — стала глобальным императивом. Согласно Парижскому соглашению (2015 г.), мир должен достичь углеродной нейтральности к 2050–2075 гг., чтобы ограничить рост температуры 1,5–2°C. Для России, как одного из крупнейших эмитентов парниковых газов, этот вызов трансформируется в национальную стратегию до 2060 г.

Технологии удаления углекислого газа из промышленных газов — критически важный элемент этой трансформации. Поэтому основной целью декарбонизации является переход к углеродно-нейтральной экономике, где выбросы компенсируются поглощением или сведены к минимуму.

Основные задачи процесса декарбонизации газа:

• сокращение выбросов парниковых газов в различных секторах экономики, включая энергетику, транспорт, промышленность и сельское хозяйство.
• внедрение технологии для улавливания и хранения углерода. 
• снижение избыточной концентрации газа до его равновесного состояния, которое зависит от давления и температуры жидкости. 

Очистка газа от углекислого газа (CO2). Почему это важно для мира и России

1. Климатическая катастрофа как реальность:

1. Рост концентрации CO₂ в 1.5 раза выше доиндустриального уровня уже повысил температуру Земли на 1°C. При сохранении тренда к 2100 г. прогнозируется +4.5°C, что вызовет необратимые изменения экосистем.
2. Пример ЕС: Закон о климате обязывает сократить выбросы на 55% к 2030 г. и ввести углеродный налог на импорт (ТУР). Это затрагивает и российских экспортеров.

2. Экономические драйверы:

• Спрос на «зеленые» технологии растет: биотопливо, водород, низкоуглеродные материалы (алюминий, сталь), карбоновые фермы.
• Для России декарбонизация — путь сохранить конкурентоспособность экспорта и реализовать потенциал ВИЭ (ветер, ГЭС, геотермальные источники).

Основные методы удаления CO₂ из газовых смесей

Удаление диоксида углерода (CO₂) из газовых смесей применяется на ТЭЦ и АЭС, металлургических заводах, в химической и энергетических секторах промышленности.

• Химическая абсорбция: Газы пропускают через растворы щелочей, карбонатов, водно-аммиачных растворов или аминов, связывающих CO₂. Молекулы газа вступают в реакцию с активным веществом (например, раствором амина) при низкой температуре (ориентировочно 60-70℃), и происходит улавливание CO₂ из газовоздушной смеси.  Эффективность — до 99%. Остаточное содержание СО₂ может достигать 0,0005-0,002% от первоначального содержания СО₂ в газовоздушной смеси;
• Физическая абсорбция: Использование воды, метанола, ацетона или органических растворителей (например, Selexol), где CO₂ растворяется в сорбенте при температурах 25-45℃. Повышению эффективности декарбонизации газа водой возможно при повышенных давлениях (10-30 бар). Эффективность улавливания / извлечения СО₂ составляет, в среднем более 90%. Степень эффективности зависит от температуры сред, чем ниже температура газовоздушной среды или сорбента, тем лучше растворимость СО₂ в сорбенте.
• Адсорбция твердыми сорбентами применяется для удаления углекислого газа (CO₂) с помощью твёрдых материалов — адсорбентов. Например, применяется технология адсорбции под переменным давлением, которая основана на циклическом процессе адсорбции и десорбции. Применяемые материалы: цеолиты, активированный уголь, углеродные молекулярные сита (CMS 260, CMS 330) с селективным поглощением CO₂. Эффективность улавливания / извлечения СО₂ составляет, в среднем 93-98%. Несмотря на высокую эффективность по извлечению СО₂, существуют такие недостатки, как например, высокое потребление энергии, ограниченный срок службы сорбента и необходимость периодической регенерации.
• Мембранная абсорбция газов - технология, которая используется для улавливания углекислого газа (CO₂) в процессах декарбонизации газов, например, в улавливании CO₂ из потока дымовых газов, которые вырабатываются во время технологического процесса.

Решения компании "Уралактив" для эффективной очистки природного газа от CO_{2 :}

• Скрубберы серии ВМ: Вертикальные колонны с масообменными насадками и распылительными форсунками. Модели ВМ-0.5, ВМ-1, ВМ-2 очищают от 800 до 80 000 м³/ч газа. Эффективность повышается за счет противотока газа и жидкости.
• Абсорберы на химических сорбентах: Например, Minstrong CO₂ Absorbent (гидроксид кальция + NaOH) для горнодобывыющей, химической, нефтяной отраслях промышленности и медицины.

Мы осуществляем подбор оборудования и расчет технологических схем декарбонизации как способом ручного счета, так и с помощью моделирующих пакетов с оптимизацией режимов работы оборудования (например, ChemCAD, AspenHYSYS и др.).

Обращаясь в компанию "Уралактив" вы получаете полный цикл услуг: от проектирования до монтажа оборудования. Наши решения — это синтез инженерного опыта и материаловедческих инноваций для климатического будущего России и мира.

Технологии «УралАктив» позволяют:

• Снизить коррозионные потери в теплоэнергетике на 15–40%;
• Обеспечить соответствие продукции требованиям ЕС по углеродному следу;
• Создать замкнутые циклы водопользования на промпредприятиях.

Опыт «УралАктив»: Инженерные решения с 2015 года

Компания специализируется на проектировании и производстве оборудования для декарбонизации:

• Ноу-хау:

o Скрубберы ВМ-серии с кастомизацией под задачи заказчика (например, ВМ-2 для скоростей потока до 2 м/с) 413.

o Декарбонизаторы с оптимизированной геометрией насадок для максимизации площади контакта 8.

• Сертификация: Оборудование соответствует ТУ 2291-001-95801889-2015, применимо в пищевой, фармацевтической и химической отраслях 13.
• Портфолио:
  • Вентиляционные системы (до Ø2400 мм),
  • Емкости «ХИМТЭНК» из PPH/PP-C,
  • Трубопроводная арматура из PVDF для агрессивных сред 13.

Инвестиции в декарбонизацию сегодня — это сохранение конкурентных позиций в мире завтрашнего дня, где углеродный след станет новой валютой.