МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ H2S И CO2 НА ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ СМЕСИ, ПРИБЛИЖЕННОЙ ПО СОСТАВУ К ПРИРОДНОМУ ГАЗУ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается применение энергоэффективной и экологически безопасной технологии газогидратной кристаллизации с целью очистки природного газа от сероводорода (H2S) и диоксида углерода (CO2). В работе проведено термодинамическое моделирование влияния концентраций H2S и CO2 от 1.00 до 20.00 мол. % на давления диссоциации газовых гидратов и заполнение газогидратных полостей газовой смесью CH4 — C2H6 — C3H8 — н-C4H10 — CO2 — H2S — N2 в температурном диапазоне, равном 273.15—283.15 К. Получено, что увеличение концентрации H2S приводит к значительному уменьшению давлений диссоциации газовых гидратов. Заполнение малых газогидратных полостей молекулами H2S достигает 0.91. Увеличение концентрации CO2 приводит к незначительному увеличению давлений диссоциации газовых гидратов. Обнаружено, что CO2 плохо концентрируется в газогидратной фазе рассматриваемой газовой смеси. Для извлечения CO2 необходимо применение многократной газогидратной кристаллизации или использование месторождений природного газа с низкими концентрациями C3H8.

Об авторах

М. С. Кудрявцева

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: kudryavtseva.m.s@yandex.ru
Нижний Новгород, Россия

А. Н. Петухов

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

Д. Н. Шаблыкин

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

Е. А. Степанова

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. Speight J.G. Natural gas: A basic handbook. Cambridge, Gulf Professional Publishing, 2018. 462 p.
  2. Hafezi R., Akhavan A.N., Pakseresht S. et al. // Energy. 2021. V. 224. № 120167.
  3. Мишин В.М. Переработка природного газа и конденсата. М.: Академия, 1999. 448 с.
  4. Соловьев Н.Н., Салина Л.С., Скоробогатов В.А. // Вести газовой науки. 2016. Т. 25. № 1. С. 125.
  5. Bellussi G., Broccia P., Carati A. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2011. V. 146. № 1—3. P. 134.
  6. Пат. 2485998 (РФ).
  7. Бык С.Ш., Макогон Ю.Ф., Фомина В.И. Газовые гидраты. М.: Химия, 1980. 296 с.
  8. Qin J., Kuhs W.F. // AIChE J. 2013. V. 59. № 6. P. 2155.
  9. Bhawangirkar D.R., Adhikari J., Sangwai J.S. // J. Chem. Thermodyn. 2018. V. 117. P. 180.
  10. Ward Z.T., Deering C.E., Marriott R.A. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2015. V. 60. № 2. P. 403.
  11. Liang S., Kusalik P.G. // Chem. Sci. 2011. V. 2. № 7. P. 1286.
  12. Circone S., Stern L.A., Kirby S.H. et al. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. № 23. P. 5529.
  13. Ma Z.W., Zhang P., Bao H.S. et al. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2016. V. 53. P. 1273.
  14. Duc N.H., Chauvy F., Herri J.-M. // Energy Convers. Manag. 2007. V. 48. № 4. P. 1313.
  15. Eslamimanesh A., Mohammadi A.H., Richon D. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2012. V. 46. P. 62.
  16. Dashti H., Lou X. // TMS Annu. Meet. Exhib. Energy Technol. 2018. P. 3.
  17. Castellani B., Rossi F., Filipponi M. et al. // Biomass Bioenergy. 2014. V. 70. P. 330.
  18. Kim K., Kim K.S., Lee J.E. et al. // Sep. Purif. Technol. 2018. V. 200. P. 29.
  19. Ballard A.L., Sloan E.D. // Fluid Phase Equilib. 2002. V. 194—197. P. 371.
  20. Parrish W.R., Prausnitz J.M. // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1972. V. 11. № 1. P. 26.
  21. Пат. 2576738 (РФ).
  22. Gallagher J.E. Natural gas measurement handbook. Houston: Gulf Publishing Company, 2006. 496 p.
  23. Liu G., Zhu L., Cao W. et al. // ACS Omega. 2021. V. 6. № 40. P. 26180.
  24. Широкова Г.С., Елистратов М.В. // Транспорт на альтернативном топливе. 2011. Т. 20. № 2. С. 42.
  25. Sloan E.D., Koh C.A. Clathrate hydrates of natural gases. Boca Raton: CRC Press, 2008. 721 p.
  26. Castellan G.W. Physical chemistry. 3rd ed. London: Addison-Wesley Publishing Company, 1983. 1038 p.
  27. John V.T., Papadopoulos K.D., Holder G.D. // AIChE J. 1985. V. 31. № 2. P. 252.
  28. Chen G.J., Guo T.M. // Chem. Eng. J. 1998. V. 71. № 2. P. 145.
  29. Klauda J.B., Sandler S.I. // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. V. 40. № 20. P. 4197.
  30. Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде: Справочное пособие. Москва: Недра, 1991. 167 с.
  31. Mortimer R.G. Physical chemistry. 3rd ed. London: Academic Press, 2008. 1392 p.
  32. Кричевский И.Р., Казарновский Я.С. // Журн. физ. химии. 1939. Т. 13. № 3. С. 378.
  33. Aspen physical property system V 8.4. Burlington. 2013. 248 p.
  34. Holder G.D., John V.T. // Fluid Phase Equilib. 1983. V. 14. P. 353.
  35. Sato E., Miyoshi T., Ohmura R. et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 2007. V. 46. № 9R. P. 5944.
  36. Strobel T.A., Koh C.A., Sloan E.D. // Fluid Phase Equilib. 2009. V. 280. № 1—2. P. 61.
  37. Sergeeva M.S., Mokhnachev N.A., Shablykin D.N. et al. // J. Nat. Gas Sci. Eng. 2021. Vol. 86. № 103740.
  38. Seo Y., Lee S., Lee J. // Chem. Eng. Trans. 2013. V. 32. P. 163.
  39. Sun J., Xin Y., Chou I—M. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2020. V. 65. № 8. P. 3884.
  40. Holder G.D., Corbin G., Papadopoulos K.D. // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1980. V. 19. № 3. P. 282.
  41. Avlonitis D. // Chem. Eng. Sci. 1994. V. 49. № 8. P. 1161.
  42. Lee J.H., Kim S.H., Kang J.W. et al. // Fluid Phase Equilib. 2016. V. 409. P. 136.
  43. Маслов В.П. // Теоретическая и математическая физика. 2008. Т. 156. № 2. С. 303.
  44. McKoy V., Sinanoğlu O. // J. Chem. Phys. 1963. V. 38. № 12. P. 2946.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».