Вплив механоактивованих хімічних домішок на процес газогідратоутворення

Автор(и)

  • Volodymyr Bondarenko Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49600, Україна https://orcid.org/0000-0001-7552-0236
  • Olena Svietkina Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49600, Україна https://orcid.org/0000-0003-0857-8037
  • Kateryna Sai Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49600, Україна https://orcid.org/0000-0003-1488-3230

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123885

Ключові слова:

газогідрати метану, механоактивація, гетерогенний каталіз, швидкість гідратоутворення, дисоціація, алюмосилікати, фазові перетворення

Анотація

Досліджено вплив механохімічно активованих домішок на процес утворення газових гідратів метану. Встановлено, що процес утворення газогідратів метану у присутності активованих алюмосилікатів відбувається не по автокаталітичному характеру. Виявлено, що у складі газового гідрату метану з’являється етан. Визначено константи швидкості утворення газогідратів метану при Т=274 K і тиску 5 МПа у присутності механоактивованих домішок

Біографії авторів

Volodymyr Bondarenko, Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49600

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра підземної розробки родовищ

Olena Svietkina, Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49600

Доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра хімії

Kateryna Sai, Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49600

Кандидат технічних наук, асистент

Кафедра підземної розробки родовищ

Посилання

  1. Basu, R. (2017). Evaluation of some renewable energy technologies. Mining of Mineral Deposits, 11 (4), 29–37. doi: 10.15407/mining11.04.029
  2. Tabachenko, M., Saik, P., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., Dychkovskyi, R. (2016). Features of setting up a complex, combined and zero-waste gasifier plant. Mining of Mineral Deposits, 10 (3), 37–45. doi: 10.15407/mining10.03.037
  3. Lozynskyi, V. G., Dychkovskyi, R. O., Falshtynskyi, V. S., Saik, P. B., Malanchuk, Ye. Z. (2016). Experimental study of the influence of crossing the disjunctive geological faults on thermal regime of underground gasifier. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 21–29.
  4. Khomenko, O., Kononenko, M., Myronova, I. (2013). Blasting works technology to decrease an emission of harmful matters into the mine atmosphere. Mining of Mineral Deposits, 231–235. doi: 10.1201/b16354-43
  5. Fomychov, V. (2016). Efficiency of energy resource production while optimizing parameters of socio-economic balance. Mining of Mineral Deposits, 10 (1), 89–95. doi: 10.15407/mining10.01.089
  6. Kononenko, M., Khomenko, O. (2010). Technology of support of workings near to extraction chambers. New Techniques and Technologies in Mining, 193–197. doi: 10.1201/b11329-32
  7. Max, M. D., Johnson, A. H. (2016). Deepwater Natural Gas Hydrate Innovation Opportunities. Exploration and Production of Oceanic Natural Gas Hydrate, 173–194. doi: 10.1007/978-3-319-43385-1_6
  8. Carroll, J. (2014). Natural gas hydrates: A guide for engineers. Oxford, United Kingdom: Elsevier, 340.
  9. Gas hydrate (2007). Hawley’s condensed chemical dictionary. John Wiley & Sons, Inc. doi: 10.1002/9780470114735.hawley07697
  10. Boswell, R. (2009). Is Gas Hydrate Energy Within Reach? Science, 325 (5943), 957–958. doi: 10.1126/science.1175074
  11. Max, M. D., Johnson, A. H. (2016). Commercial Potential of Natural Gas Hydrate. Exploration and Production of Oceanic Natural Gas Hydrate, 355–394. doi: 10.1007/978-3-319-43385-1_11
  12. Dychkovskyi, R., Lozynskyi, V., Saik, P. (2018). Modeling of the disjunctive geological fault influence on the exploitation wells stability during underground coal gasification. Archives of Civil and Mechanical Engineering. doi: 10.1016/j.acme.2018.01.012
  13. Pivnyak, G., Bondarenko, V., Kovalevs’ka, I., Illiashov, M. (2013). Mining of mineral deposits. CRC Press, 382. doi: 10.1201/b16354
  14. Mohebbi, V., Behbahani, R. M. (2014). Experimental study on gas hydrate formation from natural gas mixture. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 18, 47–52. doi: 10.1016/j.jngse.2014.01.016
  15. Siažik, J., Malcho, M. (2017). Accumulation of Primary Energy Into Natural Gas Hydrates. Procedia Engineering, 192, 782–787. doi: 10.1016/j.proeng.2017.06.135
  16. Takahashi, M., Moriya, H., Katoh, Y., Iwasaki, T. (2008). Development of natural gas hydrate (NGH) pellet production system by bench scale unit for transportation and storage of NGH pellet. Proceeding of the 6 International Conference on Gas Hydrates.
  17. Watanabe, S., Takahashi, S., Mizubayashi, H., Murata, S., Murakami, H. (2008). Demonstration project of NGH land transportation system. Proceeding of the 6 International Conference on Gas Hydrates.
  18. Abbasian Rad, S., Rostami Khodaverdiloo, K., Karamoddin, M., Varaminian, F., Peyvandi, K. (2015). Kinetic study of amino acids inhibition potential of Glycine and l -leucine on the ethane hydrate formation. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26, 819–826. doi: 10.1016/j.jngse.2015.06.053
  19. Sa, J.-H., Kwak, G.-H., Han, K., Ahn, D., Cho, S. J., Lee, J. D., Lee, K.-H. (2016). Inhibition of methane and natural gas hydrate formation by altering the structure of water with amino acids. Scientific Reports, 6 (1). doi: 10.1038/srep31582
  20. Semenov, M. E., Portnyagin, A. S., Shits, E. Yu. (2017). Poluchenie sinteticheskih gidratov prirodnogo gaza iz l'da v zakrytyh reaktorah pri termociklirovanii. Nauka i obrazovanie, 3, 76–81.
  21. Ganushevych, K., Sai, K., Korotkova, A. (2014). Creation of gas hydrates from mine methane. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 505–509. doi: 10.1201/b17547-85
  22. Bondarenko, V. I., Sai, K. S., Ganushevych, K. A. (2015). Mathematical model development of hydrate formation process intensification based on the results of experimental studies. Mining of Mineral Deposits, 9 (2), 259–266. doi: 10.15407/mining09.02.259
  23. Bondarenko, V. I., Kharin, Ye. N., Antoshchenko, N. I., Gasyuk, R. L. (2013). Basic scientific positions of forecast of the dynamics of methane release when mining the gas bearing coal seams. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 24–30.
  24. Lozynskyi, V. H., Dychkovskyi, R. O., Falshtynskyi, V. S., Saik, P. B. (2015). Revisiting possibility to cross disjunctive geological faults by underground gasifier. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, 22–28.
  25. Lozynskyi, V., Saik, P., Petlovanyi, M. (2018). Analytical research of the stress-deformed state in the rock massif around faulting. International Journal of Engineering Research in Africa, 35, 140–151.
  26. Uddin, M., Wright, F., Dallimore, S., Coombe, D. (2014). Gas hydrate dissociations in Mallik hydrate bearing zones A, B, and C by depressurization: Effect of salinity and hydration number in hydrate dissociation. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 21, 40–63. doi: 10.1016/j.jngse.2014.07.027
  27. Bhade, P., Phirani, J. (2015). Effect of geological layers on hydrate dissociation in natural gas hydrate reservoirs. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26, 1549–1560. doi: 10.1016/j.jngse.2015.05.016
  28. Vadakkepuliyambatta, S., Chand, S., Bünz, S. (2017). The history and future trends of ocean warming-induced gas hydrate dissociation in the SW Barents Sea. Geophysical Research Letters, 44 (2), 835–844. doi: 10.1002/2016gl071841
  29. Koltun, P., Klymenko, V. (2016). Methane Hydrates – Australian perspective. Mining of Mineral Deposits, 10 (4), 11–18. doi: 10.15407/mining10.04.011
  30. Hanushevych, K., Srivastava, V. (2017). Coalbed methane: places of origin, perspectives of extraction, alternative methods of transportation with the use of gas hydrate and nanotechnologies. Mining of Mineral Deposits, 11 (3), 23–34. doi: 10.15407/mining11.03.023
  31. Koh, C. A., Sum, A. K., Sloan, E. D. (2012). State of the art: Natural gas hydrates as a natural resource. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 8, 132–138. doi: 10.1016/j.jngse.2012.01.005
  32. Bondarenko, V. I., Ganushevich, K. A., Sai, E. S. (2011). K voprosu skvazhinnoy podzemnoy razrabotki gazovyh gidratov. Naukovyi visnyk NHU, 1, 60–66.
  33. Bondarenko, V., Ganushevych, K., Sai, K., Tyshchenko, A. (2011). Development of gas hydrates in the Black sea. Technical and Geoinformational Systems in Mining, 55–59. doi: 10.1201/b11586-11
  34. Lee, S. (2015). Marine gas hydrate – an indigenous resource of natural gas for Europe (MIGRATE): A marine gas hydrate project newly implemented in Europe. Journal of the Geological Society of Korea, 51 (5), 525. doi: 10.14770/jgsk.2015.51.5.525
  35. Kozhevnikov, A. A., Sudakov, A. K., Dreus, A. Yu., Lysenko, Ye. Ye. (2013). Study of heat transfer in cryogenic gravel filter during its transportation along a drillhole. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 49–54.
  36. Mandryk, O., Pukish, A., Zelmanovych, A. (2017). Formation peculiarities of physical and chemical composition of highly mineralized edge water. Mining of Mineral Deposits, 11 (1), 72–79. doi: 10.15407/mining11.01.072
  37. Kalacheva, L. P., Shits, E. Yu., Fedorova, A. F. (2009). Issledovanie mekhanohimicheskih prevrashcheniy gidratov prirodnogo gaza. Neftekhimiya, 49 (4), 310–314.
  38. Kalacheva, L. P. (2013). Termodinamicheskiy analiz himicheskih prevrashcheniy komponentov prirodnogo gaza pri mekhanicheskoy obrabotke gazovyh gidratov. Tekhnicheskie nauki – ot teorii k praktike, 17-2, 37–41.
  39. Gamolin, O. E. (2003). The transformation of natural gas structure under the influence of mechanical energy. The Genesis of Petroleum and Gas, 74.
  40. Semyonov, M. E., Kalacheva, L. P., Shits, E. Y. (2014). Studying of features of processes of formation and mechano-chemical processing synthetic hydrates of natural ga. “Proceedings” of “OilGasScientificResearchProjects” Institute, SOCAR, 4, 40–45. doi: 10.5510/ogp20140400220
  41. Weitemeyer, K. A., Constable, S., Tréhu, A. M. (2011). A marine electromagnetic survey to detect gas hydrate at Hydrate Ridge, Oregon. Geophysical Journal International, 187 (1), 45–62. doi: 10.1111/j.1365-246x.2011.05105.x
  42. Vasyuk, B. N. (2015). Tendencii razvitiya tekhnologiy podvodnoy dobychi gaza iz zalezhey gazovyh gidratov. Porodorazrushayushchiy i metalloobrabatyvayushchiy instrument – tekhnika i tekhnologiya ego izgotovleniya i primeneniya, 18, 33–38.
  43. Bondarenko, V., Maksymova, E., Koval, O. (2013). Genetic classification of gas hydrates deposits types by geologic-structural criteria. Mining of Mineral Deposits, 115–119. doi: 10.1201/b16354-21
  44. Kalacheva, L. P., Rozhin, I. I., Fedorova, A. F. (2016). Izuchenie zavisimosti processov obrazovaniya i razlozheniya gidratov prirodnogo gaza ot himicheskoy prirody rastvorov elektrolitov, imitiruyushchih plastovye flyuidy. Mezhdunarodniy zhurnal prikladnyh i fundamental'nyh issledovaniy, 8-4, 565–569.
  45. Kalacheva, L. P., Rozhin, I. I. (2017). The influence of the chloride-calcium-type water composition on the properties of natural gas hydrates. Neftegazovaya Geologiya. Teoriya i Praktika, 12 (3). doi: 10.17353/2070-5379/25_2017
  46. Lang, X., Fan, S., Wang, Y. (2010). Intensification of methane and hydrogen storage in clathrate hydrate and future prospect. Journal of Natural Gas Chemistry, 19 (3), 203–209. doi: 10.1016/s1003-9953(09)60079-7
  47. Holzammer, C., Finckenstein, A., Will, S., Braeuer, A. S. (2016). How Sodium Chloride Salt Inhibits the Formation of CO2 Gas Hydrates. The Journal of Physical Chemistry B, 120 (9), 2452–2459. doi: 10.1021/acs.jpcb.5b12487
  48. Semenov, M. E., Shits, E. Yu. (2016). Izuchenie morfologii sinteticheskih gidratov prirodnogo gaza, poluchennyh iz l'da v ustanovkah zakrytogo tipa. Nauka-rastudent.ru, 10.
  49. Aregbe, A. G. (2017). Gas Hydrate – Properties, Formation and Benefits. Open Journal of Yangtze Oil and Gas, 02 (01), 27–44. doi: 10.4236/ojogas.2017.21003
  50. Giricheva, N. I., Ishchenko, A. A., Yusupov, V. I., Bagratashvili, V. N., Girichev, G. V. (2014). Struktura i energetika metanovyh gidratov. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Seriya: himiya i himicheskaya tekhnologiya, 57 (9), 3–9.
  51. Ovchynnikov, M., Ganushevych, K., Sai, K. (2013). Methodology of gas hydrates formation from gaseous mixtures of various compositions. Mining of Mineral Deposits, 203–205. doi: 10.1201/b16354-37
  52. Bondarenko, V., Sai, K., Ganushevych, K., Ovchynnikov, M. (2015). The results of gas hydrates process research in porous media. New Developments in Mining Engineering 2015, 123–127. doi: 10.1201/b19901-23
  53. Bondarenko, V., Svietkina, O., Sai, K. (2017). Study of the formation mechanism of gas hydrates of methane in the presence of surface-active substances. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (89)), 48–55. doi: 10.15587/1729-4061.2017.112313
  54. Kuzmenko, O. M., Petlovanyi, M. V. (2015). Substantiation the expediency of fine gridding of cementing material during backfill works. Mining of Mineral Deposits, 9 (2), 183–190. doi: 10.15407/mining09.02.183
  55. Svetkina, E. Yu., Petlevaniy, M. V. (2012). Zakonomernosti formirovaniya struktury i prochnosti tverdeyushchey zakladki pri raznoy dispersnosti vyazhushchego materiala. Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoho hirnychoho universytetu, 37, 80–87.
  56. Opredelenie udel'noy poverhnosti poroshkov po soprotivleniyu fil'tracii razrezhennogo gaza. Metodika opredeleniya (1979). Moscow: AN SSSR, 6.
  57. Kuz’menko, O., Petlyovanyy, M., Stupnik, M. (2013). The influence of fine particles of binding materials on the strength properties of hardening backfill. Mining of Mineral Deposits, 45–48. doi: 10.1201/b16354-10
  58. Korsakov, V. G., Shelomenceva, I. V., Yur'evskaya, I. M., Petrova, L. I. (1983). Issledovanie energeticheskih harakteristik i prognozirovanie fiziko-himicheskih i tekhnicheskih svoystv materialov. Napravlenniy sintez tverdyh veshchestv, 1, 158–174.
  59. Franchuk, V. P. (1995). Opredelenie temperatury v zone nagruzheniya pri vibroudarnom nagruzhenii. Teoriya i praktika processov izmel'cheniya i razdeleniya, 15–23.
  60. Franchuk, V. P. (2010). Vibracionnaya tekhnika v malyh proizvodstvah. Heotekhnichna mekhanika, 85, 290–296.
  61. Svetkina, O. (2013). Receipt of coagulant of water treatment from radio-active elements. Mining of Mineral Deposits, 227–230. doi: 10.1201/b16354-42
  62. Grauls, D. (2001). Gas hydrates: importance and applications in petroleum exploration. Marine and Petroleum Geology, 18 (4), 519–523. doi: 10.1016/s0264-8172(00)00075-1
  63. Ganushevych, K., Sai, K. (2013). Development of gas hydrate reservoir in the Black Sea. Young Petro, 8, 45–50.
  64. Sai, K. S. (2016). Obgruntuvannia parametriv tekhnolohiyi rozrobky hazohidratnykh pokladiv neodnoridnoi struktury. Dnipro: NHU, 203.
  65. Svetkina, Ye. Yu. (2013). Intensification of concentration process through minerals vibroactivation. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 38–43.
  66. Svetkina, Y., Falshtyns’kyy, V., Dychkovs’kyy, R. (2010). Features of selectivity process of borehole underground coal gasification. New Techniques and Technologies in Mining, 219–222. doi: 10.1201/b11329-37
  67. Say, E. S., Svetkina, E. Yu. (2012). Izuchenie processov diffuzii pri razrabotke gazogidratnyh zalezhey. Materialy V mezhdunarodnoy konferencii «Shkola podzemnoy razrabotki», 201–206.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-02-19

Як цитувати

Bondarenko, V., Svietkina, O., & Sai, K. (2018). Вплив механоактивованих хімічних домішок на процес газогідратоутворення. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(6 (91), 17–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123885

Номер

Том 1 № 6 (91) (2018): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Volodymyr Bondarenko, Olena Svietkina, Kateryna Sai

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.