DOI: https://doi.org/10.18198/j.ind.gases.2014.0717

МЕТАНОГИДРАТЫ: АНАЛИЗ СИТУАЦИИ, ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ, ПРОБЛЕМЫ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

Г. В. Жук, А. И. Пятничко, В. Т. Крушневич, Д. С. Федоренко

Аннотация


Анализируется состояние работ в области гидратных технологий в мире и Украине. Рассматриваются перспективы транспортирования природного газа в виде гидратов; длительного хранения природного газа в гидратном состоянии; добычи природного газа из его гидратных месторождений. Излагается зарубежный опыт освоения гидратных технологий. Расчёты эксплуатационных затрат при  транспортировании природного газа в гидратном состоянии показывают, что они на 25 % ниже по сравнению с доставкой газа в сжиженном виде. Создан экспериментальный стенд «СГ-16:100», позволяющий наблюдать в лабораторных условиях возникновение гидратов метана и диоксида углерода и экспресс-метод их получения и исследования на базе серийного гигрометра «ТОРОС-3-2ВИЗ». Полученные равновесные зависимости «давление-температура» для гидратов природного газа и диоксида углерода свидетельствуют о термодинамическом преимуществе существования последнего.


Ключевые слова


Метан; Диоксид углерода; Газовые гидраты; Транспорт природного газа; Добыча метана; Альтернативные источники топлива; Хранение диоксида углерода; Гидратный стенд

Полный текст:

PDF

Литература


Byik S.Sh., Makogon Yu.F., Fomina V.I. (1980). Gas hydrates. — Moscow: Chemistry.— 296 p. (Rus.).

Tarnavskiy V. (2013). Closure options// Energobiznes. [Energobusiness]. — № 33. — С. 4-6. (Rus.).

Schoderbek D., Farrell H., Hester K. et al. (2013). Conoco-Phillips Gas Hydrate Production Test (Final Technical Report). — 204 р. [Electron resource]: www.netl.doe.gov/research/oil-and-gas/project-summaries/methane-hydrate/ dent0006553.

Japan began a massive methane hydrate exploration. [Electron resource]: www. neftegaz.ru/news/view/110668. (Rus.).

Makogon Yu.F. (2003). Natural gas hydrates: distribution, models of formation, resources// Rossiyskiy Кhimicheskiy Zhurnal. [Russian Chemical Journal]. — № 3. — С. 70-79. (Rus.).

Watanabe S., Takahashi S., Mizubayashi H. (2008). A Demonstration Project of NGH Land Transportation System// Proc. 6th International Conference on Gas Hydrates (ICGH) [Electron resource]: www.nghjapan.mes.co.jp/topics/pdf.

Gudmundsson J.S., Hveding F., Borrehaug A. (1995). Transport of Natural Gas as Frozen Hydrate// Proc. 5th International Offshore and Polar Engineering Conf., The Hague, June 11-16. — V. 1. — P.282-288.

Kanda H. (2006). Economic Study on Natural Gas Transportation with Natural Gas Hydrate (NGH) Pellets// 23rd World Gas Conference, Amsterdam. [Electron resource]: www.igu.dgc.dk/html/wgc2006/pdf/paper/add10399.pdf.

Nago A., Nieto A. (2011). Natural Gas Production from Methane Hydrate Deposits Using CO2 Clathrate Sequestration: state-of-the-art review and new technical approaches// Journal of Geological Research. — Article ID 239397. — 6 p.

Bondarenko B.I., Pyatnichko A.I., Zhuk G.V. (2011). Hydrate storage of carbon dioxide// Energotekhnologii i Resur-

sosberezhenie. [Energy Teknologies and Resource Saving]. — № 3. — P. 52-54. (Rus.).

Gas went: Arctic bubbling// [Electron resource]: www.infomix.ru/obzor/ news/948.htm. (Rus.).

Istomin V.A., Yakushev V.S. (1992). Gas hydrates in nature. — Moscow: Nedra. — 236 p. (Rus.).

Groysman A.G. (1985). Thermophysical properties of gas hydrates. — Novosibirsk: Science. — 94 p. (Rus.).

Makogon Yu.F. (1974). Natural gas hydrates. — Moscow: Nedra. — 206 p. (Rus.).

Shnyukov E.F. (2005). Methane hydrates in the Black Sea// Geologiya i Poleznyie Iskopaemyie Okeana. [Geology and Mineral Resources of the Ocean]. — № 2. — P. 41-52. (Rus.).

Melnikov V.P., Nesterov A.N., Podenko L.S. et al. (2011). Metastable states of gas hydrates at pressures below the pressure equilibrium ice-hydrate-gas// Cryosphere. — V. XV. — № 4. — С. 80-83. (Rus.).

Zhuk G.V., Pyatnichko A.I., Krushnevich S.P., Fedorenko D.S. (2013). Prospects metanogidratne technologies in Ukraine// Energotekhnologii i Resursosberezhenie. [Energy Teknologies and Resource Saving]. — № 3. — P. 10-17. (Rus.).

Lavrenchenko G.K., Kopyitin A.V. (2010). Cryogenic complexes of LNG production and uploading, its acceptance, storge and regasification in the international trade system// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 3. — P. 2-19. (Rus.).

Nesterov A.N., Feklistov V.V. (1999). Apparatus for studying the kinetics of gas hydrate formation by light scattering// Priboryi i Tehnika Eksperimenta. [Instruments and Experimental Techniques]. — № 2. — С.133-137. (Rus.).

Castaldi M.J., Yegulalp T.M., Zhou Y. (2005). An Energy Efficient, Environmentally Sound Gas Production Process from Methane Hydrates. International Mining Conference (IMCET), Izmir, Turkey, June 9-12.

Japan’s Methane Hydrate R&D Program: Phase 1. Comprehensive Report of Research Results. Research Consortium for Methane Hydrate Resources in Japan// August 2008 Edition. — 69 p.

Klimenko A.P. (1989). Clathrates.— Kiev: Naukova dumka. — 73 p. (Rus.).

Smirnov L.F. (1990). Technological use of gas hydrates// Collection of scientific works of the State Gas Concern «Natural and technogenic gas hydrates». — Moscow. — P. 137-165. (Rus.).

Smirnov L.F. (1973). Experimental investigation of hydrate formation of Freon-12// Kholodilnaya Tekhnika. [Refrigeration Engineering]. — № 2. — P. 28-34. (Rus.).

Klimenko V.V., Skripnik A.V. (2010). Experimental study of ice gas hydrate melting caps// Kholodilnaya Tekhnika i Tekhnologiya. [Refrigeration Engineering and Technology]. — № 5. — P. 54-57. (Rus.).

Makogon Y.F., Holditch S.A. (1999). Gas solubility in water, kinetics and morphology of gas hydrates. Annual Report, Texas A&M University. —15 p.

Semenov M.E., Shits E.Yu. (2013). Synthesis gas hydrate in the laboratory// Proceedings of the XVII International extramural scientific-practical conference «Engineering — from theory to practice» Russia, Novosibirsk. [Electron resource]: www.sibac.info/index.php/2009-07-01-10-21-16/6150-201301-29-15-00-26. (Rus.).


Пристатейная библиография ГОСТ


1. Бык С.Ш., Макогон Ю.Ф., Фомина В.И. Газовые гидраты. – М.: Химия, 1980. — 296 с.

2. Тарнавский В. Закрытие варианта// Энергобизнес. — 2013. — № 33. — С. 4-6.

3. Schoderbek D., Farrell H., Hester K. еt al.  Conoco-Phillips Gas Hydrate Production Test (Final Technical Report). — 2013. — 204 р. [Электронный ресурс]: www.netl. doe.gov/ research/oil-and-gas/project-summaries/methanehydrate/dent 0006553.

4. Япония начала масштабную разведку месторождений гидрата метана.  [Электронный ресурс]: www.neftegaz.ru/news/view/110668.

5. Макогон Ю.Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы// Рос. хим. журнал. — 2003. — № 3. — С.70-79.

6. Watanabe S., Takahashi S., Mizubayashi H. A Demon-stration Project of NGH Land Transportation System // Proc. 6th International Conference on Gas Hydrates (ICGH 2008). [Электронный ресурс]:   www.nghjapan.mes.co.jp/topics/pdf.

7. Gudmundsson J.S., Hveding F., Borrehaug A. Transport of Natural Gas as Frozen Hydrate// Proc. 5th Inter-

national Offshore and Polar Engineering Conf., The Hague, June 11-16. — 1995. — V. 1. — P. 282-288.

8. Kanda H. Economic Study on Natural Gas Transportation with Natural Gas Hydrate (NGH) Pellets // 23rd World Gas Conference, Amsterdam,  2006. [Электронный ресурс]:  www.igu.dgc.dk/html/wgc2006/pdf/paper/add10399.pdf.

9. Nago A., Nieto A. Natural Gas Production from Methane Hydrate Deposits Using CO2 Clathrate Sequestration: state-of-the-art review and new technical approaches// Journal of Geological Research. — 2011. — Article ID 239397. — 6 p.

10. Бондаренко Б.И., Пятничко А.И., Жук Г.В. Гидратное хранение углекислого газа// Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 3. — С. 52-54.

11. Газ пошел: Арктика пузырится.  [Электронный ресурс]: www.infomix.ru/obzor/news/948.htm.

12. Истомин В.А., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. — М.:  Недра, 1992. — 236 с.

13. Гройсман А.Г. Теплофизические свойства газовых гидратов. — Новосибирск: Наука, 1985. — 94 с.

14. Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. — М.: Недра, 1974. —  206 с.

15. Шнюков  Е.Ф. Газогидраты метана в Черном море// Геология и полезные ископаемые океана. — 2005. — № 2. — С. 41-52.

16. Мельников В.П., Нестеров А.Н., Поденко Л.С. и др. Метастабильные состояния газовых гидратов при давлениях ниже давления равновесия лед-гидрат-газ// Криосфера Земли. — 2011. — Т. XV. — № 4. — С. 80–83.

17. Жук Г.В., Пятничко А.И., Крушневич С.П., Федоренко Д.С. Перспективы метаногидратных технологий в Украине// Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2013. — № 3. — С. 10-17.

18. Лавренченко Г.К., Копытин А.В. Криогенные комплексы производства и отгрузки СПГ, его приёма, хранения и регазификации в системе международной торговли//  Технические газы. — 2010. — № 3. — С. 2-19.

19. Нестеров А.Н., Феклистов В.В. Установка для изучения кинетики образования гидратов газов методом светорассеяния// Приборы и техника эксперимента. —1999. — № 2. — С. 133-137.

20. Castaldi M.J., Yegulalp T.M., Zhou Y. An Energy Efficient, Environmentally Sound Gas Production Process from Methane Hydrates. International Mining Conference (IMCET), Izmir, Turkey, June 9-12, 2005.

21. Japan’s Methane Hydrate R&D Program: Phase 1. Comprehensive Report of Research Results. Research Consortium for Methane Hydrate Resources in Japan// August  2008  Edition. — 69  p.

22. Клименко А.П. Клатраты. — К.: Наукова думка, 1989. — 73 с.

23. Смирнов Л.Ф. Технологическое использование газовых гидратов// Научные труды Государственного газового концерна «Природные и техногенные газовые гидраты». — Москва, —1990. — С. 137-165.

24. Смирнов Л.Ф. Экспериментальное исследование процессов образования гидратов фреона-12 // Холодильная техника. — 1973. — № 2. — С. 28-34.

25. Клименко В.В., Скрипник А.В.  Экспериментальное исследование плавления льдогазгидратных капсул// Холодильная техника и технология. — 2010. — № 5. — С. 54-57.

26. Makogon Y.F., Holditch S.A. Gas solubility in water, kinetics and morphology of gas hydrates. Annual Report, 1999. Texas A&M University. —15 p.

27. Семенов М.Е., Шиц Е.Ю. Синтез гидратов газов в лабораторных условиях// Материалы XVII Международной заочной научно-практической, конференции «Технические науки — от теории к практике». Россия, Новосибирск, 2013. [Электронный ресурс]: www.sibac.info/index.php/2009-07-01-10-21-16/6150-2013-01-29-15-00-26.





Flag Counter