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沥青用作碳捕集,或将降低天然气成本
2020年03月02日    阅读量:1982    新闻来源:昆仑沥青  |  投稿

原料天然气中含有二氧化碳和其他杂质气体,在原料天然气进行管道运输前,上述气体必须去除。一种廉价的、由沥青衍生而来的新型多孔材料,可以有效地将二氧化碳等气体从天然气中分离,高压状态下,该氮掺杂固体可以吸收自身质量100%以上的二氧化碳。

 

从天然气井中采气时,气体中二氧化碳的体积分数最高可达70%沥青网sinoasphalt.com。工程师们首先将原料气通过液氨溶液以捕集其中的二氧化碳,然后加热液氨使二氧化碳逸出,进而使液氨再生。为减少碳捕集时消耗的能源,科学家们研究开发了多孔固体,随压力变化,可以对二氧化碳气体进行吸附和解吸,制备成本相对昂贵。


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科学家们也已经关注到价格低廉的碳基吸附材料,这些材料的稳定性和导热性能可能使它们非常适用于工厂中大规模的碳捕集操作。美国莱斯大学的James Tour团队改进了他们的多孔碳材料吸收二氧化碳的能力,研发出一种能从普通空气中提取出温室气体的方法,该方法的关键之处在于将未经处理的天然沥青变为多孔材料,并具有每克4200平米的高表面积,从而可以捕获温室气体。

 

沥青中含有芳香烃的复杂聚集体。为将沥青转变为多孔固体,研究人员将其与氢氧化钾一起加热至700℃,此时产生二氧化碳和一氧化碳气体,气体逸出后,残留的固体形成多孔结构;随后,研究人员将所得多孔固体与氨一起加热,然后在氢气气氛中锻烧,将氮原子引入该碳骨架中。

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据Tour介绍,为测试这种新材料,研究人员将其置于二氧化碳气氛中,压力与二氧化碳体积分数为10%的气井相似。一段时间后,该材料的质量增加了114%,其二氧化碳吸附能力优于其他的活性炭材料。当研究人员降低周围的气压时,该固体材料将其捕获的二氧化碳释放。沥青的透射电镜(TEM)照片表明该结构中存在微孔,在天然气井的压力下这些微孔会吸收二氧化碳。


素材源自《上海化工》


标签:行业新闻技术中心沥青混凝土
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