ИЗВЛЕЧЕНИЕ И УТИЛИЗАЦИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

Объектами исследования являются мембранные и адсорбционные методы улавливания диоксида углерода из сбросных газов и возможные пути утилизации СО2 с получением ценных продуктов. При выполнении работ использован широкий круг методов физико-химического анализа и специальное оборудование для мембранных исследований. В работе представлены результаты исследований в следующих областях извлечения и утилизации диоксида углерода: (1) мембранные и адсорбционные методы улавливания СО2 из сбросных газов; (2) регенерация абсорбентов аминной очистки газов от продуктов деструкции; (3) конверсия СО2 в углеводороды топливного назначения; (4) вовлечение СО2 в синтез аминов, спиртов; (5) получение высокомаржинальной продукции (изоцианаты, функционализированные кислоты) с использованием СО2. В рамках направления (1) получены и исследованы новые высокопроизводительные композитные газоразделительные мембраны для выделения СО2 из сбросных газов. Продемонстрирована возможность достижения остаточной степени карбонизации моноэтаноламинового абсорбента СО2 α = 0,2 моль CO2/моль моноэтаноламина. Разработана лабораторная установка короткоцикловой адсорбции на основе сферического активированного угля. Получены оптимальные параметры для очистки модельных дымовых газов от диоксида углерода. В рамках направления (2) впервые проведено исследование по удалению коррозионных продуктов деструкции (термостабильных солей) из модельного и реального промышленного абсорбента газоочистки на основе диэтаноламина методом биполярного электродиализа с применением ионообменных мембран отечественного производства. В рамках направления (3) проведен синтез иерархичного цеолита MFI-MCM-41, изучены его кислотные и текстурные свойства. С использованием разработанного композитного катализатора проведен синтез жидких углеводородов из СО2 и показано, что выход углеводородов достигает 27,1% масс. с преобладанием в них изо-алканов и ароматических углеводородов. В рамках направления (4) разработаны бифункциональные катализаторы на основе магнетита, проявляющие активность в образовании углеводородов, аминов и спиртов из смеси СО2 и Н2 с добавкой аммиака в качестве со-реагента. В рамках направления (5) рассмотрены методы вовлечения СО2 в синтез продуктов с высокой добавленной стоимостью – изоцианатов и функционализированных карбоновых кислот, рассмотрены каталитические системы для получения изоцианатов и функционализированных кислот из СО2, намечены перспективные пути развития исследований в данных направлениях.