Вплив зовнішніх чинників на процес утворення гідратів в лабораторних умовах
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.141302Ключові слова:
газові гідрати, газовміст гідрату, зовнішні фактори, статистичний аналіз.Анотація
Об’єктом досліджень є вплив різноманітних факторів на процес синтезу гідрату пропану у лабораторних умовах. Відомо, що синтезований газовий гідрат може містити значну кількість льоду, яка знижує його газовміст. На якість гідрату впливають: тиск газу, температура води, час проведення досліду та концентрація поверхнево-активних речовин.
Для дослідження комплексного впливу цих факторів на якість отриманого гідрату була розроблена експериментальна установка. Після синтезу газового гідрату його газовміст визначався за допомогою спеціально розробленого стенду. В ході досліджень використовувалися різноманітні вимірювальні прилади: манометри, термометри, мірний посуд, електронні ваги та ін., які дозволили отримати достовірну інформацію про теплофізичні характеристики процесу синтезу та дисоціації газового гідрату.
В результаті виконання багатофакторного експерименту отримано масив даних для аналізу методами математичної статистики. Визначено коефіцієнти кореляції і встановлено, що домінуючими факторами є тиск газу і концентрація поверхнево-активних речовин. Температура води повинна бути в межах робочого діапазону 1–5 °С. Час утворення гідрату у барботажному режимі у межах 0,5–5 год теж не здійснює істотного впливу на якість отриманого гідрату. Для усіх факторів побудовано регресійні залежності та графіки. Встановлено, що для стандартних регресійних залежностей (лінійна, експоненційна, логарифмічна та поліноміальна) коефіцієнти множинної кореляції знаходяться в межах 0,19–0,46. Це означає, що стандартні регресійні залежності не дозволяють урахувати усі особливості отриманих результатів. Тому підбір оптимальної залежності виконано методом варіації коефіцієнтів та типів функціональних залежностей і отримано апроксимаційну формулу для визначення прогнозованого газовмісту гідрату.
Результати досліджень показали, що завдяки комплексному урахуванню різних факторів можна визначити діапазон оптимальних значень тиску, температури та концентрації поверхнево-активних речовин, що дозволяє швидко отримувати гідрат високої якості.
Посилання
- Vedachalam, N., Srinivasalu, S., Rajendran, G., Ramadass, G. A., Atmanand, M. A. (2015). Review of unconventional hydrocarbon resources in major energy consuming countries and efforts in realizing natural gas hydrates as a future source of energy. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26, 163–175. doi: https://doi.org/10.1016/j.jngse.2015.06.008
- Collett, T. S., Kuuskraa, V. A. (1998). Hydrates Contain Vast Store of World Gas Resources. Oil and Gas Journal, 90–95.
- Makogon, Y. F., Holditch, S. A., Makogon, T. Y. (2007). Natural gas-hydrates – A potential energy source for the 21st Century. Journal of Petroleum Science and Engineering, 56 (1-3), 14–31. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2005.10.009
- Trofimchuk, A. A., Cherskiy, N. V., Carev, V. P. (1979). Gidraty – noviy istochnik uglevodorodov. Priroda, 1, 83–88.
- Deusner, C., Bigalke, N., Kossel, E., Haeckel, M. (2012). Methane Production from Gas Hydrate Deposits through Injection of Supercritical CO2. Energies, 5 (7), 2112–2140. doi: https://doi.org/10.3390/en5072112
- Oveckiy, S., Savchuk, V. (2016). A method developed to increase technological and ecological efficiency of gas production from hydrate deposits. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (81)), 41–47. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.72545
- Chen, J., Wang, Y.-H., Lang, X.-M., Fan, S.-S. (2015). Energy-efficient methods for production methane from natural gas hydrates. Journal of Energy Chemistry, 24 (5), 552–558. doi: https://doi.org/10.1016/j.jechem.2015.08.014
- Shiryaev, E. V. (2015). Metody bor'by s gidratoobrazovaniem i vybor ingibitora gidratoobrazovaniya pri obustroystve gazovogo mestorozhdeniya «Kamennomysskoe more». Molodoy ucheniy, 17, 323–326.
- Pavlenko, А., Kutnyi, B., Holik, Y. (2017). Study of the effect of thermobaric conditions on the process of formation of propane hydrate. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (89)), 43–50. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.111409
- Pavlenko, А., Kutnyi, B., Holik, Y. (2017). Study of the effect of thermobaric conditions on the process of formation of propane hydrate. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (89)), 43–50. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108535
- Semko, V., Leshchenko, M., Cherednikova, O. (2018). Standardization of Required Level Probability of No-Failure Operation of the Building Envelopes by the Criterion of Total Thermal Resistance. International Journal of Engineering & Technology, 7 (3.2), 382–387. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14557
- Baba Babanli, M., Shumska, L., Leshchenko, M. (2018). Heat Treatment Technology of Porous Building Materials with Predictability of Thermophysical Properties. International Journal of Engineering & Technology, 7 (3.2), 501–509. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14579
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Nashwan Abdullah, Bohdan Kutnyi
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.
