Слід також відзначити суттєві розміри систем ВКВ, часто обмежують застосування даного методу.
Таким чином, за сукупністю перерахованих вище факторів стає очевидним практична недоцільність використання каталітичного методу SCR (на основі аміаку або його сполук) для проведення процесу каталітичного очищення оксидів азоту відхідних газів в системі магістрального транспорту газу.
Багатьох недоліків, властивих методу SCR, значною мірою позбавлений процес селективного відновлення NO вуглеводнями (природним газом, пропаном) у присутності кисню, який в останні роки інтенсивно розробляється в США, Японії та інших країнах. Аналіз патентної літератури (по США і країнам Західної Європи) показав, однак, що на сьогодні найбільш розроблені і відомі каталітичні композиції для цього процесу забезпечують відносно задовільний рівень очищення (не більше 50%) поки що тільки для вихлопних газів з надмірним вмістом кисню не більше 3-4% об. Це робить поки неможливим використання на практиці каталітичного методу селективного відновлення NO вуглеводнями - природним газом, пропаном для вихлопних газів ГПА з високим надлишковим вмістом кисню (до 18% об.).
Незважаючи на це, метод ВКВ успішно використовують для очищення газів котелень, що працюють на нафті і газі; у стадії проектування знаходиться ряд спалюють пристроїв на вугіллі. При необхідності відновити 80% або більше оксидів азоту в топочном газі метод ВКВ є єдино можливим. Крім того, метод передбачає вдосконалення; його можна успішно поєднувати з методами вдосконалення системи спалювання для зниження кількості оксидів азоту.
. 1.1 Новий каталітичний безреагентний спосіб зниження викидів NОx у вихлопі агрегатів компресорних станцій
Одним з можливих ефективних механізмів здійснення каталітичних процесів з нейтралізації NO в присутності надлишку кисню на високоселективних каталітичних системах є селективне каталітичне розкладання NO до молекулярного азоту на нанодіспергірованних металевих центрах d-металів (Pt, Pd та ін.).
У РГУ нафти і газу імені І.М. Губкіна протягом останніх років ведуться роботи з розробки та дослідженню нового типу нанесених нанокаталізатори на металлоблочной основі для процесів газоочистки. В якості активного компонента нових патентно-чистих каталізаторів використовуються знову синтезовані неорганічні оксокомплекси-ГПС з так званій модифікованій структурою Кеггіна (містять d-метали в координаційній сфері). Розроблено принципово новий (патентно-чистий) клас неорганічних оксометаллатних комплексів (з d-металами у внутрішній координаційній сфері) із загальною формулою поліоксоаніонов? {МnMemOy} x -.
Рис.2 .Металлоблочний ГПС-каталізатор
Розроблений метод приготування металлоблочного гетерополікіслотного каталізатора полягає у виготовленні блочного носія з тонкої металевої стрічки, знежирюванні отриманого носія, створенні на його поверхні захисного оксидного шару, нанесенні на металеву підкладку шару вторинного носія Al2O3 (модифікованого добавками оксокомплекса церію і деяких інших компонентів), і нарешті, нанесенні активних компонентів? синтезованих гетерополікомплексов на підкладку (рис. 2).
Каталітичний реактор, що забезпечує необхідний рівень ефективної нейтралізації NOx, повинен встановлюватися у випускному тракті агрегату КС і мати при цьому прохідний перетин 85? 90%. В іншому випадку робота каталітичного реактора буде негативно позначатися на робочих параметрах системи.
Нові каталізатори мають наступні структурні особливості, важливі для процесів селективного перетворення NO.
По-перше, ГПС-каталізатори містять сильні протонні центри, тобто є суперкіслотамі. Причина важливості протонних центрів каталізатора для процесу нейтралізації NOx пов'язана, поданим авторів методу, з визначальною роллю іонів Н + в активації молекул NO, що взаємодіють з поверхнею каталізатора.
По-друге, розробка нових каталізаторів нанесеного типу на основі оксокомплексов, отриманих введенням іонів Pt, Се, Fe та інших d-металів в грати Кеггіна, дозволяє вирішити проблему отримання нанодіспергірованних, (до того ж вельми стабільних аж до температур 600? 700 ° С) в синтезованих нанесених системах, необхідних для розпаду молекул NO.
При запуску досвідченої каталітичної установки на КС та оцінці ефективності її роботи по зниженню викидів оксидів азоту у вихлопі агрегата ГТК - 25ІР було зафіксовано, що ГПС-каталізатор:
забезпечує високу ефективність очищення оксидів азоту в газах газоперекачувальних агрегатів КС без використання додаткових реагентів-відновників (аміак, природний газ та ін.);
на момент запуску установки при робочих те...
