Без рубрики

Получение синтетических гидратов природного газа из льда в закрытых реакторах при термоциклировании

М.Е. Семенов, А.С. Портнягин, Е.Ю. Шиц

Показать больше


Институт проблем нефти и газа СО РАН

e-mail: [email protected][email protected]

Поступила в редакцию 14.06.2017

УДК 66.011, 553.981.2

Аннотация. Способность концентрировать газ-гидратообразователь в твердую клатратную структуру и свойство самоконсервации газогидратов при отрицательных температурах (по Цельсию) положены в основу научно-технических направлений, связанных с созданием технологий хранения и транспортировки природного газа, а также утилизации попутного нефтяного газа. В настоящее время в отечественной литературе приведены только блок-схемы, на примере которых было показано, что гидратный способ хранения и транспортировки природного газа на территории России достаточно перспективен и может являться дополнением к существующим технологиям. Поэтому поиск более простого, энергосберегающего способа наработки газогидратов с целью создания альтернативной технологии хранения и транспортировки природного газа в виде гидрата является актуальным. В статье приведены результаты экспериментального изучения процесса накопления гидратов природного газа в реакторах закрытого типа из системы «лед–газ». Разрабатываемый способ предполагает получение гидратов природного газа в реакторе закрытого типа без перемешивания реагентов, а так же использование естественно-низких природных температур при термоциклировании указанной системы. В результате проведенных исследований обосновано использование термоциклирования как температурного режима для накопления гидратов природного газа в закрытых реакторах, получаемых из льда и природного газа. Установлено, что в процессе получения гидратов природного газа при отсутствии внешних динамических воздействий на реакционную систему в закрытых реакторах образуются гидраты в виде мелкодисперсного порошка белого цвета и крупнокускового гидрата, повторяющего форму используемых заготовок льда и нитевидных кристалловнаростов. Таким образом, подобранный режим термоциклирования системы «лед–природный газ» позволил получить газогидраты с высоким удельным газосодержанием. Синтетические гидраты природного газа, полученные из льда в закрытом реакторе, содержат, преимущественно, более тяжелые компоненты природного газа.

Ключевые слова: гидрат природного газа, закрытый реактор, лед, размер фракций льда, термоциклирование, удельное газосодержание.

Список литературы
  1. Бык С.Ш. Газовые гидраты / С.Ш. Бык, Ю.Ф. Макогон, В.И. Фомин. М.: Химия, 1980. 296 с.
  2. Дядин Ю.А. Стехиометрия клатратов / Ю.А. Дядин, И.В. Бондарюк, Л.С. Аладко // Журнал структурной химии. 1995. Т. 36, №6. С. 1088–1141.
  3. Истомин В.А. Предупреждение и ликвидация газовых гидратов в системах добычи газа
    / В.А. Истомин, В.Г. Квон. М.: ИРЦ Газпром, 2004. 506 с.
  4. Якушев В.С. Природный газ и газовые гидраты в криолитозоне. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. 192 с.
  5. Истомин В.А. Эффект самоконсервации газовых гидратов / В.А. Истомин, В.С. Якушев, Н.А. Махонина, В.Г. Квон, Е.М. Чувилин // Газовая промышленность. Спецвыпуск «Газовые гидраты». 2006. С. 36–46.
  6. Stern L.A. Anomalous preservation of pure methane hydrate at 1 atm / L.A. Stern, S.Circone,
    S.H. Kirby, W.B. Durham // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105. P. 1756–1762.
  7. Gudmundsson J. Hydrate non-pipeline technology / М. Mork, О. Graff // Proc. of 4 Int. conf. on gas hydrates. Japan, 19–23 May 2002. P. 997– 1002.
  8. Takahashi M. Development of natural gas hydrate (NGH) pellet production system by bench scale unit for transportation and storage of NGH pellet / M. Takahashi, H. Moriya, Y. Katoh, T. Iwasaki / Proc. of 6th Int. conf. on gas hydrates, Canada, 6–10 July 2008. Электр. ICGH-08/pdf/1250.pdf. 9 p.
  9. Watanabe S. Demonstration project of NGH land transportation system / S. Watanabe, S. Takahashi, H. Mizubayashi, S. Murata, H. Murakami / Proc. of 6th Int. conf. on gas hydrates, Canada, 6–10 July 2008. Электр. ICGH08/pdf/680.pdf. 8 p.
  10. Якушев В.С. Современное состояние газогидратных технологий / В.Г. Квон, Ю.А. Герасимов, В.А. Истомин // Обзорная информация. М.: ИРЦ Газпром, 2008. 88 с.
  11. Якушев B.C. Гидратные технологии для газификации регионов России / B.C. Якушев, В.Г. Квон, С.И. Долгаев, С.Е. Поденок, В.А. Истомин // Газовая промышленность. Спецвыпуск
    №640. 2009. С. 75–79.
  12. Sloan E.D. Clathrate hydrates of natural gases / E.D. Sloan, C.A. Koh // CRC Press, 2008. 720 p.
  13. Семенов М.Е., Шиц Е.Ю. Влияние фазового состояния и состава одного из компонентов на морфологию синтетических гидратов природного газа // Межд. научно-иссл. журнал. 2015. № 7-1 (38). С. 96–101.
  14. Stern L.A. Peculiarities of methane clathrate hydrate formation and solid-state deformation, including possible superheating of water ice // Science. 1996. V.273, No. 5283. P. 1843–1848.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.