Обзор технологий искусственного получения газогидратов
Выполнен обзор технических устройств получения газогидрата в лабораторных условиях. Приведены схемы устройств и технологии построения лабораторного оборудования для создания и исследования газогидратов. Представлены новые подходы к созданию лабораторных установок для исследования процесса образовани...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геологія і корисні копалини Cвітового океану |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168240 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Обзор технологий искусственного получения газогидратов / С.В. Гошовский, А.В. Зурьян // Геологія і корисні копалини Cвітового океану. — 2019. — Т. 15, № 1 (55). — С. 97-114. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-168240 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Гошовский, С.В. Зурьян, А.В. 2020-04-27T16:21:49Z 2020-04-27T16:21:49Z 2019 Обзор технологий искусственного получения газогидратов / С.В. Гошовский, А.В. Зурьян // Геологія і корисні копалини Cвітового океану. — 2019. — Т. 15, № 1 (55). — С. 97-114. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. 1999-7566 DOI: https://doi.org/10.15407/gpimo2019.01.097 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168240 Выполнен обзор технических устройств получения газогидрата в лабораторных условиях. Приведены схемы устройств и технологии построения лабораторного оборудования для создания и исследования газогидратов. Представлены новые подходы к созданию лабораторных установок для исследования процесса образования и распада газогидратов. Виконано огляд технічних пристроїв отримання газогідрату в лабораторних умовах. Наведено схеми пристроїв і технології побудови лабораторного обладнання для створення і дослідження газогідратів. Представлені нові підходи до створення лабораторних установок для дослідження процесу утворення і розпаду газогідратів. There is a review of technical devices for obtaining gas hydrate in the laboratory conditions. Schemes of devices and technologies of construction of laboratory equipment for creation and research of gas hydrates are given. New approaches to the creation of laboratory facilities for the study of the process of formation and decay of gas hydrates are presented. ru Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України Геологія і корисні копалини Cвітового океану Освоєння вуглеводневого потенціалу Обзор технологий искусственного получения газогидратов Огляд технологій штучного отримання газогідратів Review of technologies for artificial gas-hydrate production Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов |
| spellingShingle |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов Гошовский, С.В. Зурьян, А.В. Освоєння вуглеводневого потенціалу |
| title_short |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов |
| title_full |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов |
| title_fullStr |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов |
| title_full_unstemmed |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов |
| title_sort |
обзор технологий искусственного получения газогидратов |
| author |
Гошовский, С.В. Зурьян, А.В. |
| author_facet |
Гошовский, С.В. Зурьян, А.В. |
| topic |
Освоєння вуглеводневого потенціалу |
| topic_facet |
Освоєння вуглеводневого потенціалу |
| publishDate |
2019 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геологія і корисні копалини Cвітового океану |
| publisher |
Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Огляд технологій штучного отримання газогідратів Review of technologies for artificial gas-hydrate production |
| description |
Выполнен обзор технических устройств получения газогидрата в лабораторных условиях. Приведены схемы устройств и технологии построения лабораторного оборудования для создания и исследования газогидратов. Представлены новые подходы к созданию лабораторных установок для исследования процесса образования и распада газогидратов.
Виконано огляд технічних пристроїв отримання газогідрату в лабораторних умовах. Наведено схеми пристроїв і технології побудови лабораторного обладнання для створення і дослідження газогідратів. Представлені нові підходи до створення лабораторних установок для дослідження процесу утворення і розпаду газогідратів.
There is a review of technical devices for obtaining gas hydrate in the laboratory conditions. Schemes of devices and technologies of construction of laboratory equipment for creation and research of gas hydrates are given. New approaches to the creation of laboratory facilities for the study of the process of formation and decay of gas hydrates are presented.
|
| issn |
1999-7566 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168240 |
| citation_txt |
Обзор технологий искусственного получения газогидратов / С.В. Гошовский, А.В. Зурьян // Геологія і корисні копалини Cвітового океану. — 2019. — Т. 15, № 1 (55). — С. 97-114. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT gošovskiisv obzortehnologiiiskusstvennogopolučeniâgazogidratov AT zurʹânav obzortehnologiiiskusstvennogopolučeniâgazogidratov AT gošovskiisv oglâdtehnologíištučnogootrimannâgazogídratív AT zurʹânav oglâdtehnologíištučnogootrimannâgazogídratív AT gošovskiisv reviewoftechnologiesforartificialgashydrateproduction AT zurʹânav reviewoftechnologiesforartificialgashydrateproduction |
| first_indexed |
2025-11-26T00:08:44Z |
| last_indexed |
2025-11-26T00:08:44Z |
| _version_ |
1850593274156285952 |
| fulltext |
97ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Освоєння вуглеводневого потенціалу
doi: https://doi.org/10.15407/gpimo2019.01.097
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
Украинский государственный геологоразведочный институт, Киев
ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ
ИСКУССТВЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОГИДРАТОВ
Выполнен обзор технических устройств получения газогидрата в лабораторных
условиях. Приведены схемы устройств и технологии построения лабораторно�
го оборудования для создания и исследования газогидратов. Представлены но�
вые подходы к созданию лабораторных установок для исследования процесса об�
разования и распада газогидратов.
Ключевые слова: метан, газогидраты, искусственные газогидраты, установка.
В последние годы во всем мире наблюдается тенденция к посто�
янному увеличению потребления топливно�энергетических ре�
сурсов, в связи с этим существенно растет интерес к нетрадицион�
ным источникам энергии. Для Украины этот вопрос особенно ак�
туален, так как цена на природные углеводороды растет с каждым
годом, что негативно сказывается на экономике. Поэтому очевид�
ной является необходимость модернизации структуры угольного
и нефтегазового комплексов государства и совершенствование
механизма развития энергетического сегмента страны, что воз�
можно путем внедрения и применения новейших технологий, в
том числе и газогидратных, которые предоставят возможность по�
лучения дополнительного энергоресурса и экономии в процессе
транспортировки [3].
С практической точки зрения результаты лабораторных ис�
следований процесса образования газогидратов необходимы для
совершенствования современных технологий поиска, разведки,
добычи, транспортировки и хранения газа, получаемого из газо�
гидратных залежей, повышения технической и экономической
безопасности ведения разработки месторождений газогидратов,
разработки новых технологий добычи газа из газогидратов. Мож�
но сделать вывод, что изучение механизма образования, роста и
распада газогидрата представляется одной из наиболее важных и
актуальных задач [7].
© С.В. ГОШОВСКИЙ, А.В. ЗУРЬЯН, 2019
98 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
Анализируя вклад многих исследователей, надеемся получить ответы, кото�
рые позволят в дальнейшем спроектировать и создать лабораторную установку,
необходимую для решения вышеуказанных задач с минимальными затратами и
привести к одному качественному знаменателю накопленные ранее количествен�
ные данные.
В ходе аналитического исследования было установлено, что в большинстве
случаев для моделирования фазового поведения воды и газа исследователями
применяются барокамеры различного размера, конструкции и назначения.
Для искусственного получения гидратов в промышленных установках пред�
лагается применять принцип движения потоков той или иной фазы, то есть дина�
мические способы [11, 13, 25, 26]. Такой технологический комплекс состоит из ре�
актора с миксерами различных типов, систем подачи газовой, водной фаз и их
совместного термостатирования [14, 28]. Значительным недостатком процессов
получения искусственных гидратов природного газа в реакторах динамического
типа является их многостадийность [20].
Во�вторых, получать газовые гидраты можно и в статических условиях [5, 10,
18]. Под статическими условиями получения газогидратов подразумевается отсу�
тствие внешних механических воздействий на систему [13, 18, 19, 26], а процесс
синтеза обусловлен только поддержанием необходимых параметров температуры
и давления в системе.
Известно, что для отдельных опытов по получению агломерата лед — гидрат
метана в середине 80�х годов прошлого века использовалась установка типа «Ба�
тискаф» по проекту Ю.Ф. Макогона (1974). Она представляла собой герметичную
стальную барокамеру кубической формы объемом 1000 см3 с пятью смотровыми
окнами толщиной по 42 мм и диаметром 100 мм, выполненными из оргстекла.
Окна расположены на пяти гранях куба. На шестой грани с помощью болтов кре�
пилась круглая металлическая насадка толщиной 30 мм, в которой были предус�
мотрены входы для ввода газа, подсоединения манометра и термопар [8].
В экспериментах по получению чистых гидратов углеводородного газа ис�
пользовался стандартный стальной газоотборник, выдерживающий давление
до 60 МПа и оснащенный входными и выходными клапанами для газа. В каче�
стве газов�гидратообразователей в опытах [8] использовались метан (СН4) и
пропан (С3Н8), которые содержались в баллонах под давлением ~15 МПа (ме�
тан) и 0,5 МПа (пропан) [27].
Методика получения газогидратов и гидратонасыщенных сред в лаборатор�
ных условиях должна быть максимально приближена к реальным природным
процессам образования газогидратов: либо при длительном охлаждении газона�
сыщенных разрезов, либо при подъеме давления в уже охлажденном разрезе. На
основании этого в проведенных экспериментах [8] моделировались обе возмож�
ные ситуации. Соответственно, в опытах реализовывались две общие схемы пос�
ледовательности лабораторных операций (в зависимости от того, что первично —
охлаждение или подъем давления). Одну схему можно представить в виде: подго�
товка грунта (воды) — загрузка в установку — продувка газом — охлаждение до
+2…+6 °С — подъем давления газа до 6—12 МПа — охлаждение до –1…–18 °С (за�
морозка образца) — сброс давления и извлечение образца из установки. Другая
схема выглядит следующим образом: подготовка грунта (воды) — загрузка в уста�
новку — продувка газом — подъем давления газа до 6—12 МПа — охлаждение с
99ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
последующим гидратообразованием при +2…+6 °С — охлаждение до –1…–18 °С
и заморозка образца — сброс давления и извлечение образца.
В ходе экспериментальных исследований [8] чистых газогидратов и агломера�
тов лед — гидрат метана было установлено, что относительно легко можно полу�
чить образцы тонкодисперсного, пористого и пленочного гидрата, которые, одна�
ко, плохо сохраняются при атмосферном давлении. Полученные образцы позво�
лили установить возможность стабилизации газовых гидратов в неравновесных
условиях.
Установлено, что образовывать газогидраты способны практически все гид�
рофобные газы и легколетучие жидкости [2]. Одна из серьезных проблем — не�
большая скорость образования гидратов, тормозящая промышленное примене�
ние метода. Для решения этой проблемы часто применяются различные добавки
или поверхностно�активные вещества (ПАВ).
Исследование по изучению механизма образования газогидратов в присут�
ствии ПАВ проводили в установке, созданной в лаборатории инновационных тех�
нологий Национального горного университета (НГУ, г. Днепр, Украина). С 2009
по 2015 г. было создано 4 модификации установки (рис. 1), в которой моделируют�
ся термобарические условия, аналогичные природным.
Конструкция установки [2] также позволяет проводить исследования быстро�
го получения газогидратов метана в мягких условиях при температурах от 274 до
281 K и давлении менее 7 МПа. Установка состоит из двух блоков: эксперимен�
тального и холодильного. В качестве холодильного блока используется климати�
ческая камера «ILKA» KTK�3000 (Германия). Она позволяет поддерживать и регу�
лировать температуру и влажность. Экспериментальный блок служит для подачи
газа и воды, измерения их расхода, а также создания нужного давления в системе.
Камера позволяет проводить исследования в различных температурных режимах
и с различной влажностью. Конструктивно в климатической камере можно выде�
лить четыре основные части: рабочий объем, щит автоматического управления,
холодильный агрегат и парогенератор. Рабочий объем выполнен в виде шкафа с
размещенными внутри теплообменниками для обеспечения режимов лаборатор�
ных испытаний. Камера имеет дверь со смотровым окном и систему защиты от
обмерзания. Корпус камеры устанавливается на жесткую колесную раму из сталь�
Рис. 1. Схема экспериментальной установки НПО�5 для получения газовых гидратов [2]
100 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
ного профиля. Для предотвращения самопроизвольного перемещения камеры во
время работы на колесах имеются тормозные колодки.
При исследовании механизма гидратообразования метана в присутствии
ПАВ [2] было установлено, что в результате применения ПАВ образуются обрат�
ные микрогазовые эмульсии, которые возникают при пенообразовании системы
«метан + ПАВ + вода». Образующиеся микрогазовые эмульсии при относительно
низких температурах могут служить «нанореактором», в котором протекает синтез
необходимого вещества в диапазоне температур 274—281 K. В микроэмульсиях
можно синтезировать различные виды наночастиц. Однако экспериментальные
исследования такой системы требует создания новых установок [2].
В лаборатории инновационных технологий Национального горного универ�
ситета проведена серия экспериментальных исследований по гидратообразова�
нию различных газовых смесей и практически чистого метана [4]. Для ускорения
процесса сконструировано несколько реакторов для формирования газогидратов,
конструкция которых постоянно совершенствуется [1].
На основе многочисленных экспериментов [4] разработана методология и
технологическая схема получения смешанных газовых гидратов. Сконструирова�
на мобильная установка. В ее составе компрессор для подачи газа в газоакумуля�
тор, а затем в реактор под давлением, и насос для подачи воды в реактор. Получен�
ный готовый продукт содержится в специальном хранилище при температуре до
–20°С. Установка предназначена не только для получения газовых гидратов на
месте, но и для их транспортировки к потребителю (рис. 2).
Установка состоит из четырех блоков. Блоки I и II содержатся в лаборатории
под атмосферным давлением и при комнатной температуре. Блок III размещен в
Рис. 2. Технологическая схема производства искусственных газовых гидратов [4]: I — газовый
блок; II — блок подготовки и подачи воды; III — блок процесса гидратообразования; IV — блок
прессования и готовой продукции; 1 — газовый баллон; 2 — редуктор давления газа с ротамет�
ром; 3 — газоанализатор; 4 — вентили; 5 — ввод воды; 6 — бак для воды; 7 — водяной фильтр;
8 — водяной насос; 9 — редуктор давления воды; 10 — штуцер ввода газа; 11 — форсунка высо�
кого давления воды; 12 — циклон из нержавеющей стали; 13 — вывод газа, выделяемого из об�
разцов; 14 — трубка вывода газа, который не прореагировал; 15 — окно для наблюдений; 16 —
видеокамера и компьютер; 17 — компрессор; 18 — дозирующее устройство; 19 — шнек; 20 —
камера хранения образцов газовых гидратов; 21 — манометры
101ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
климатической камере, где поддержи�
вается температура 0—3 °С. Блок IV —
это морозильная термокамера с темпе�
ратурой от –15 до –20 °С; он также раз�
мещен в климатической камере.
В начале процесса из блока I к бло�
ку III (реактор) газ подается под давле�
нием не менее 5 МПа (см. рис. 9). Газо�
вый баллон 1 вместимостью 200 л и более
выдерживает давление около 10 МПа. Одновременно из блока II насосом 8 вода по�
дается из бака 6, проходя через фильтр 7. Редуктором 9 вода подается под давлением
не менее 6 МПа. Форсунка для распыления воды выдерживает давление до 10 МПа,
распыляя воду до мелкодисперсного состояния. Штуцер газа 10 расположен так,
чтобы газовый поток поступал в реактор касательно (для закручивания смеси в цик�
лоне). Реактор гидратообразования III — это разъемная конструкция; выдерживает
давление до 10 МПа. В реактор гидратообразования 12, обязательно по касательной
к его стенкам, поступает метан из газового баллона 1 под давлением 5 МПа через
штуцер ввода газа 10, и вода под давлением не менее 6 МПа через форсунку высо�
кого давления 11. Давление газа 5 МПа обеспечивается редуктором с ротаметром 2,
а химический состав газа постоянно контролируется газоанализатором 3.
Реактор выполнен в виде циклона из нержавеющей стали 12, в котором газо�
вый поток закручивается энергией потока газа и смешивается с тонко распылен�
ной водой, образуя водно�газовую мелкодисперсную смесь. Подача воды регули�
руется так, чтобы не было избытка воды. Давление всей системы постоянно конт�
ролируется манометрами 21. Сбоку реактор имеет окно для наблюдений 15, через
которое подключена видеокамера и компьютер 16. Вода и газ образуют водно�га�
зовую смесь, заполняющую пространство реактора, из которой при заданном дав�
лении и температуре образуется газовый гидрат. Образованная гидратная масса
собирается в нижней части реактора и поступает в герметически дозирующее уст�
ройство 18, далее прессуется шнеком 19 и перемещается в морозильную термока�
меру для хранения образцов 20 [4].
Известно, что термобарические условия залегания угольных пластов близки к
кривой фазового равновесия газовых гидратов метана.
Экспериментальная установка [32, 33] для исследования термобарических
условий образования газогидратов в порах угольной матрицы была разработана в
ИНХ СО РАН под руководством д�ра хим. наук А.Ю. Манакова. Она моделируют
термодинамические условия, близкие к природным условиям залегания угольно�
го пласта. Основными элементами экспериментальной установки (рис. 3), соб�
ранной в лаборатории клатратных соединений ИНХ им. А.В. Николаева СО
РАН, были программируемый термостат 1 и помещенный в него автоклав 2 с уг�
лем и метаном. Температура теплоносителя и газовое давление в автоклаве реги�
Рис. 3. Схема экспериментальной установки
[21]: 1 — программируемый термостат; 2 —
автоклав с углем и метаном; 3 — газовый
кран; 4 и 5 — датчики температуры и давле�
ния; 6 — измерительное устройство (типа
mit8); 7 — самописец (ноутбук)
102 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
стрировались при помощи чувствительных датчиков температуры 4 и давления 5,
сигнал от которых, сформированный АЦП 6, записывался на компьютер 7, ис�
пользуемый как самописец.
В автоклав [21] помещается уголь заданной влажности и создается давление
метана, близкое к давлению природного метана в угольных порах ненарушенного
пласта. Автоклав закрыт, количество метана внутри автоклава не изменяется, но
может перераспределяться между газовой фазой и конденсированным, связан�
ным с угольной матрицей, метаном. Автоклав, имеющий теплопроводящие ме�
таллические стенки, помещен в криостат с программируемой температурой теп�
лоносителя. Скорость изменения температуры 10 К/час. Реакция системы на из�
менение температуры фиксируется по изменению давления в газовой фазе. На
персональный компьютер, используемый как самописец, с интервалом несколь�
ко секунд записываются показания датчика давления и датчика температуры. Ко�
личество вещества в газовой фазе определяется расчетом по уравнению состояния
реального газа на основании известного объема газовой фазы автоклава.
Проведенные на лабораторной установке эксперименты позволили регистри�
ровать образование газогидратов метана в угольной матрице [21].
Изучением различных добавок, которые влияют на условия гидратообразова�
ния, проводились также в Институте криосферы Земли СО РАН [6]. Для экспери�
ментальных исследований образования газовых гидратов была использована уста�
новка «Газогидрат�3М» и лабораторный газовый хроматограф «Хроматэк�Крис�
талл 5000.2» в лаборатории кафедры физической и коллоидной химии РГУ нефти
и газа им. И.М. Губкина [17]. Установка исследования гидратов «Газогидрат�3М»
Рис. 4. Схема установки гидратообразования [6, 17]
103ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
предназначена для изучения газо�
вых гидратов как в двухфазной:
«газ — вода», так и в трехфазной
смеси: «нефть — газ — вода». Уста�
новка дает возможность визуально
наблюдать образование и разру�
шение гидратов в объеме при изо�
термическом (постоянная темпе�
ратура) или изохорном (постоянный объем) процессе, перемешивать исследуе�
мую смесь, моделируя движение жидкости по трубам, осуществлять автоматичес�
кий сбор данных измеряемых параметров. В состав установки входит пакет ПО и
компьютер. Область применения установки: 1) получение равновесных кривых
гидратообразования; 2) испытания ингибиторов гидратообразования; 3) испыта�
ния катализаторов гидратообразования; 4) разделение газовых смесей гидрат�
ным методом; 5) опреснение солевых растворов; 6) возможность проведения вы�
шеперечисленных работ в насыпной пористой среде.
На рис. 4 представлена схема установки гидратообразования [17]. С помощью
специальной программы MathCAD в автоматическом режиме производится за�
пись с заданным интервалом 5 с. основных параметров, а также ведется постоян�
ная видеосъемка за процессом, камерой установленной на фланце ячейки. В экс�
перименте требовалось держать температуру внутри ячейки Тбом = 3 °С.
В ходе проведения эксперимента [17] по образованию газогидрата (рис. 5)
можно наблюдать, что в интервале от начала до 280 мин. абсолютное давление в
ячейке снижалось с 16,21 по 15,07 атм. за счет падения температуры внутри ячей�
ки с комнатной температуры до температуры эксперимента. Для быстрого образо�
вания газогидратов недостаточно только термобарического условия. Так как на
поверхности образуется пленка газогидрата, которая мешает дальнейшему гидра�
тообразованию вследствие уменьшения скорости диффузии газа к жидкости, не�
обходимо также перемешивание исследуемой среды. В интервале от 280 до 460 мин.
эксперимента при включенном качающем механизме ячейки давление снижается
до 14,66 атм., происходит растворение газовой смеси в воде после включения. На
460�й мин. эксперимента наблюдается появление гелеобразного образования на
поверхности воды. За 30 мин. с момента кристаллизации весь объем ячейки
представляет собой гелеобразную массу (наподобие прокисшего молока). Давле�
ние с момента кристаллизации резко падает с 14,66 до 11,8 атм. за 300 мин. В этом
интервале наблюдается образование из сжиженной гелеобразной массы в льдинки
(кристаллогидраты) округлой формы d = 2—3 мм. В интервале от 700 мин. наблю�
даются более мелкие кристаллики (d = 2—3 мм), которые присоединяются к более
крупным округлой формы кристаллогидратам [6].
Экспериментальное исследование газовых гидратов позволяет изучить различ�
ные стадии гидратообразования в лабораторных и естественных условиях, а также
упрочнения газогидратных слоев и создания геохимических барьеров.
Методика экспериментального определения диэлектрических параметров га�
зового гидрата в области высоких частот и экспериментальная установка описаны в
Рис. 5. Динамика изменения давления
в ячейке за период проведения экспе�
римента [6]
104 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
работе [23]. Основной частью данной
экспериментальной установки является
оригинальная измерительная ячейка,
разработанная авторами.
Измерительная ячейка [23] позво�
ляет получить и проводить измерения
диэлектрических характеристик газо�
вых гидратов в широком диапазоне
частот при соответствующих давлени�
ях и температурах. На рис. 6 приведено
ее схематическое изображение в раз�
резе. Измерительная ячейка содержит
внутренний электрод 1 и цельнометал�
лический корпус 2 с тремя отверстия�
ми 3, 4, 5. Корпус 2 служит одновре�
менно внешним (вторым) электродом
измерительной ячейки. Нижний ко�
нец внутреннего электрода 1 и дно
корпуса 2 имеют коническую форму.
Это сделано для того, чтобы избежать
образования воздушных пузырей во время наполнения ячейки. К отверстию 3
через штуцер подключается баллон для ввода в корпус воды, к отверстию 4 — тер�
мопара, служащая для определения температуры в межэлектродном простран�
стве, к отверстию 5 — баллон со сжатым газом, служащий для ввода газа в меж�
электродное пространство и поддержания давления в нем. Корпус 2 закрывается
крышкой 6, которая прижимается к корпусу болтами 7. Герметизация простран�
ства между крышкой 6 и корпусом 2 обеспечивается фторопластовой прокладкой
8, ввинчивающейся во внутренний электрод 1. Одновременно она обеспечивает
хорошую центровку электродов 1 и 2. Корпус 2 и внутренний электрод 1 ячейки
должны быть изготовлены из материала, химически не взаимодействующего с во�
дой, газом и газовым гидратом, прочного, выдерживающего высокое давление и
не подверженного коррозии.
Этим требованиям хорошо соответствуют дюралюминий, латунь, бронза и
др. Разработанная ячейка изготовлена, в частности, из дюралюминия и выдер�
живает давление до 100,0 МПа. Конец внутреннего электрода 1 изолируется до�
полнительной прокладкой 9 и плотно прижимается винтом 10. Толщина прок�
ладки выбрана таким образом, чтобы выдержать высокое давление. Ее материа�
лом служит фторопласт, которой является хорошим электроизолятором и при
высокой температуре выдерживает высокое давление. Фторопластовое кольцо
11, вставленное в выемку на корпусе 2 и зажатое крышкой 6, обеспечивает до�
полнительную герметизацию в ячейке. Один из электродов 13 соединен с крыш�
кой 6, второй — с внутренним электродом 1 при помощи электродержателя 14.
Как электровводы 13 так к электродержатель 14 изготовлены из меди и имеют
минимально возможную длину для уменьшения паразитной емкости и паразит�
ной индуктивности. Однако они должны обеспечивать присоединение электро�
дов 1 и 2 к соответствующим клеммам измерителя добротности. Термостатиру�
ющая рубашка 15 служит для поддержания температуры в межэлектродном
Рис. 6. Измерительная ячейка [23]
105ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
пространстве. Штуцеры 12 и 16, прива�
ренные к диаметрально противополож�
ным сторонам термостатирующей рубаш�
ки 15, предназначены для ввода и отвода
агента (например, воды, необходимой для
создания температуры гидратообразова�
ния). Ввод агента осуществляется через
нижний штуцер, отвод через верхний. Та�
кое расположение штуцеров способствует
лучшей теплоотдаче и исключению воз�
душной пробки в термостатирующей ру�
башке ячейки. Параметры внешнего и
внутреннего электродов ячейки были
выбраны из следующих соображений. Во�
первых, в межэлектродном пространстве
должно соблюдаться условие квазистаци�
онарности электрического поля. Это тре�
бование заключается в том, что средняя
эффективная длина окружности, расположенной между электродами ячейки,
должна быть меньше самой короткой длины волны измеряемого диапазона.
Исходя из этих требований, авторами [23] были рассчитаны параметры изме�
рительной ячейки, приведенной на рис. 6, которые составили 20 мм, 15 мм, 67 мм.
На рис.7 показана гидравлическая схема установки. Данная измерительная
ячейка позволяет достичь более высоких давлений и более низких температур.
Кроме этого в данной ячейке гидрат более равномерно заполняет межэлектродное
пространство [23].
В работе [27] описана экспериментальная установка, которая позволяет про�
изводить исследования образовавшихся гидратов под микроскопом с сохранени�
ем давления. Она состоит из трех прямоугольных фланцев из нержавеющей стали
толщиной по 30 мм, на соединениях которых расположены прокладки из плотной
резины. Средний фланец — полый. Его внутренний объем равен 20 см3. Два бо�
ковых фланца имеют смотровые окна конической формы, выполненные из
оргстекла. Средний фланец имеет 4 входа для подвода газа, впрыскивания воды,
подсоединения образцового манометра и термопары. Фланцы крепились друг к
другу с помощью 4�х болтов, входивших в отверстия, просверленные вблизи ребер
установки. Камера выдерживала давление до 20 МПа. В ней получали только чис�
тый газогидрат и агломерат лед — гидрат. Для создания в лабораторных условиях
гидратосодержащих грунтов, использовалась другая экспериментальная установ�
ка, с рабочим объемом 220 см3 [27]. Главной ее конструктивной особенностью яв�
ляется внутренний съемный металлический стакан�держатель грунта, который
крепится внутри установки с помощью системы прокладок, обеспечивавшей необ�
ходимую продувку породы газом перед гидратообразованием, а также быстрое изв�
лечение грунта из установки после окончания гидратонакопления [27]. Стакан�
держатель грунта (контейнер) имеет сложное строение. На его днище расположен
плоский стальной поршень с отверстием в центре для пропуска газа. Стенки и
днище стакана покрываются слоем увлажненной тяжелой глины для исключения
проскальзывания газа. Кроме того, боковой слой пластичной глины облегчает
Рис. 7. Гидравлическая
схема установки [23]: 1 —
измерительная ячейка;
2 — холодильник с тер�
мостатом; 3 — газовый
баллон; 4 (1), 4 (2) —
линии связи; 5 — тер�
мостатирующая рубаш�
ка; 6 — вентиль; 7 — ма�
нометр
106 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
извлечение образца грунта из стакана
после замораживания. Сверху образец
перекрывается металлической сеткой
для предотвращения выдувания песча�
ных частиц.
В последние годы в химической тех�
нологии расширились границы приме�
нения струйных аппаратов для осущес�
твления теплообменных процессов. Не уступая по интенсивности массопереноса
системам с механическими мешалками, они не содержат движущихся частей и слож�
ного привода, а параметры процесса легко регулируются изменением расхода цирку�
лирующей жидкости. Исходя из этого и учитывая особенности кинетики, процесс
интенсивного гидратообразования целесообразно осуществлять в контактных уст�
ройствах на основе аппаратов струйного типа [15].
Производительность установок для создания газогидратов и качество продук�
та зависит от многих факторов. Для производства газогидратов с минимальным
содержанием воды целесообразно вводить газ в объем воды. Но недостатком это�
го способа является уменьшение размера пузырьков и удлинение времени их на�
хождения в жидкости. Для устранения проблемы контакт фаз при производстве
газогидратов предложено осуществлять с помощью инжекционного устройства на
основе струйного аппарата со свободно падающей струей (рис. 8).
Известно, что проблемой газогидратных технологий является закупоривание
оборудования вследствие выделения и уплотнения твердой фазы из водогазогид�
ратной смеси. В связи с этим предлагается: 1) ограничить гидратообразование в
реакторе на уровне элементарных структур, предотвращая их коагуляцию; 2) в вы�
веденной из реактора водогазогидратной смеси активизировать процесс коагуля�
ции до момента ее поступления на сепарирование. Данный процесс гидратообра�
зования предусматривает циркуляцию потоков: водогазогидратной смеси, в каче�
стве целевого потока, и воды, как потока подпитки и рабочего тела для контакта
фаз. Для создания условий, необходимых при организации непрерывного процес�
са производства, предложено отвод основного количества теплоты, полученной в
процессе гидратообразования, осуществлять во внешнем теплообменнике. Пос�
кольку минимальная температура воды, как основного теплоносителя, ограничи�
вается температурой ее застывания, а максимальная — технически приемлемым
равновесным давлением гидратообразования, то процесс целесообразно осущес�
твлять при температуре в пределах 276—281 К и давлении 3,8—5,5 МПа. Управле�
ние кинетикой процесса гидратообразования предлагается осуществлять измене�
нием температуры циркуляционного потока (т. е. изменением температуры тепло�
носителя в теплообменнике).
Для отработки технологии производства гидрата углеводородных газов разра�
ботана и изготовлена модульная лабораторная газогидратная установка (рис. 9) и
вспомогательное оборудование [15].
Рис. 8. Механизм инжекции газа свободно
падающей струей [15]: 1 — насадка; 2 —
свободный падающий поток; 3 — жидкость
4 — пузырьки инжектированного газа; d0 и
dс — диаметр насадки и струи, соответственно
107ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
В работе [15] установлено, что при приближении термобарических условий к
равновесным и при активном перемешивании скорость коагуляции гидратных
частиц замедляется. Противоположные условия, наоборот, активизируют про�
цесс. Определена область параметров процесса гидратообразования для предотв�
ращения коагуляции газогидратов.
Стоит отметить, что исследование фазовых равновесий газовых гидратов про�
водится более 100 лет. В настоящее время актуальной задачей является создание
улучшенных и новых экспериментальных методов для изучения газовых гидратов,
обеспечивающих высокую точность экспериментальных данных.
К достижениям последних лет в этой области следует отнести технологию по�
лучения и разложения гидратов на поверхности кристалла кварца для определе�
ния условий диссоциации клатратов и применение стеклянных микроустановок
для визуального наблюдения за поведением газовых гидратов на «микроскопичес�
ком уровне».
Данный метод основан на использовании тонкого диска из ограненного квар�
ца, закрепляемого между двумя электродами. При пропускании электрического
тока через электроды кристалл кварца начинает колебаться с резонансной часто�
той, при этом даже незначительное количество исследуемого вещества, находя�
щегося на поверхности кварцевого диска, приводит к изменению этой частоты,
которое легко измерить [22].
Определение условий диссоциации газовых гидратов этим методом осущес�
твляется следующим образом. Небольшая капля воды помещается на поверхность
кварцевого диска, установленного в барокамере высокого давления, содержащей
гидратообразующий газ. При охлаждении системы на поверхности диска развива�
Рис. 9. Схема установки для организации непрерывного производства газогидратов [15]: 1 —
реактор; 2 — датчики температуры; 3, 5, 13 — смотровые окна; 4 — струйный аппарат; 6 —
штуцер; 7 — светодиоды; 8 — барботер; 9 — шарнир; 10 — шток; 11 — поршень с фильтром;
12 — сепаратор; 14, 18 — теплообменник; 15 — баллон; 16 — холодильник; 17 — насос; 19 —
мешалка; 20 — вентиль потока: I, IV — вода; II — газ; III — водогазогидратная смесь
108 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
ется процесс гидратообразования, что регистрируется по значительному сниже�
нию резонансной частоты колебания кристалла кварца. По окончании процесса
гидратообразования барокамера нагревается ступенчато с достижением равнове�
сия на каждой ступени (стабилизируется давление). Нагревание осуществляется
до тех пор, пока температура в барокамере не превысит температуру конца разло�
жения клатратов. Температура, при которой происходит полное разложение клат�
ратов, может быть достаточно точно определена по значительному дифференци�
альному повышению резонансной частоты колебаний кристалла кварца и/или его
электропроводимости при резонансной частоте (см. рис. 1).
Основное преимущество данного метода [22] состоит в том, что, поскольку
размеры исследуемого образца очень малы, система достигает равновесных усло�
вий гораздо быстрее, чем в условиях больших объемов барокамеры. Другое преи�
мущество малых размеров образца заключается в том, что метод с точки зрения
безопасности идеально подходит для экспериментов, проводимых при высоких
давлениях, тогда как процессы в барокамерах больших объемов потенциально
представляют опасность в работе.
Стеклянные микромодели широко используются при изучении флюидов в
резервуарах для получения визуальной информации о поведении фазы в поровом
пространстве. Новым экспериментальным направлением является использование
этих микромоделей для изучения газовых гидратов в пористых средах.
Микромодель [22] выполнена в виде тарелки из травленого стекла с герме�
тичной стеклянной крышкой. Воспроизведение любого геометрического рисун�
ка порового пространства или тонких сечений реальных грунтов может быть ис�
пользовано для построения микромодели путем травления поверхности стеклян�
ной тарелки кислотой. Крышка имеет входное и выходное отверстия, что позво�
ляет прокачивать исследуемую среду через замкнутое поровое пространство. Та�
релка помещается в сосуд, в котором создается давление, сосуд устанавливается
в камеру для контроля температуры. Температура измеряется платиновым термо�
метром сопротивления. На входной и выходной трубках размещаются датчики
для измерения давления. Для наблюдения за флюидным потоком над микромо�
делью устанавливается увеличительная камера. Освещение всей системы обеспе�
чивается холодным источником света. Таким образом, появляется возможность
визуализировать фазовые превращения и поведение флюидов внутри микромо�
дели пористой среды.
В настоящее время используются две микромодели, рассчитанные на среднее
и высокое давления (максимальные рабочие давления 8,3 и 41,4 МПа, соответ�
ственно) [22]. Продолжаются работы по усовершенствованию установки высоко�
го давления. Эти установки позволяют получать визуальную информацию о меха�
низмах роста клатратов, диссоциации и распределении фаз на микроуровне, а
также данные о давлении, температуре, влажности и составе флюидов (присут�
ствие ингибиторов, жидких углеводородов, свободных и растворенных газов) [22].
Процессы техногенного гидратообразования могут быть использованы не
только в нефтегазовой промышленности. Очевидно, что одним из главных факто�
ров, обеспечивающих экономическую целесообразность данных технологий, яв�
ляется скорость получения газогидратов. Поэтому, в настоящее время наблюдает�
ся большой интерес к задачам, направленным на развитие быстрых и эффектив�
ных способов их получения [24].
109ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
Существуют различные методы интенсификации процесса гидратообразова�
ния: мелкодисперсное распыление водяной струи в атмосфере газа, интенсивное
перемешивание воды, насыщенной газом, вибрационное и ультразвуковое воз�
действие на жидкость и т. д. Однако, основным недостатком этих методов являет�
ся малая скорость гидратообразования и, как следствие, низкая производитель�
ность установок, построенных на их основе.
Авторами [29] был предложен новый ударно�волновой способ получения га�
зовых гидратов, основанный на интенсивном воздействии на газожидкостные
среды ударных волн, что приводит к достаточно быстрому процессу гидратообра�
зования. Было показано, что основным механизмом, обеспечивающим его ско�
рость, является интенсификация процессов тепло� и массообмена, обусловленная
дроблением газовых пузырьков в ударных волнах и приобретением ими скорости
относительно жидкости.
В работе [24] описан ряд исследований, основанных на данном методе, ос�
новной целью которых было получение газогидрата наиболее быстрым способом
и в больших объемах. В первой части экспериментов газогидрат получался при
распространении одиночной ударной волны умеренной амплитуды по насыщен�
ной пузырьками газа�гидратообразователя жидкости.
Установка [29] состоит из реактора и комплекса вспомогательных элементов.
Реактор выполнен в виде сосуда из нержавеющей стали (диаметр 100 мм, высо�
Рис. 10. Схема экспериментальной установки типа «ударная труба» [24, 29]: 1 — рабочий учас�
ток; 2 — дно рабочего участка; 3 — генератор газовых пузырьков; 4 — термостат; 5 — холодиль�
ная машина; 6 — теплоизолятор; 7 — оптическое окно; 8 — лампа�вспышка; 9 — оптическая
система; 10 — диафрагма; 11 — камера высокого давления; 12 — АЦП; 13 — компьютер; 14 —
газовый баллон; D1 — пьезодатчик давления; Т1, Т2 — термопары; TD — тензодатчик; DC —
датчик проводимости
Рис. 11. Газогидрат фреона R134a [24, 29]
110 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
та 300 мм) с водяной рубашкой для термостатирования. Сосуд имеет смотровые
окна для регистрации протекающих в нем процессов. Внутри сосуда располагает�
ся перемешивающее устройство. Необходимая температура при получении газо�
гидрата обеспечивается работой холодильной машины.
Схема экспериментальной установки показана на рис. 10. Суть эксперимента
[29] заключается в следующем. Вода в сосуде охлаждается до температуры гидрато�
Рис. 12. Классификация технических систем получения газогидрата в
лабораторных условиях
111ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
образования (2—8 °С), после чего в
него подается газ�гидратообразова�
тель. Давление газа в баллоне (из ко�
торого осуществляется подача) су�
щественно превышает давление в ре�
акторе, а его температура равна тем�
пературе в помещении. Поступая в
сосуд, газ нагнетает в нем давление,
охлаждается до температуры окружа�
ющей среды и сжижается. В резуль�
тате, скапливается либо на дне сосу�
да, либо на поверхности воды (в за�
висимости от плотности). Далее,
вследствие быстрой декомпрессии (путем стравливания газа), сжиженный газ, на�
ходящийся под слоем воды, взрывным образом вскипает и активно перемешива�
ется с водой (в случае, если слой сжиженного газа находится на поверхности во�
ды, требуется дополнительное перемешивание), в результате чего формируется
развитая межфазная поверхность. Среда при этом попадает в область гидратооб�
разования, в результате чего на поверхности пузырьков начинает интенсивно рас�
ти гидратная корка. Из�за активного кипения поверхность пузырьков постоянно
претерпевает внешние воздействия, в результате чего плёнка гидрата имеет порис�
тую структуру (либо вовсе отслаивается в виде хлопьев). Авторами [24] сделан вы�
вод, что скорость гидратообразования в данном случае не лимитируется диффузи�
ей. Тепло, выделяемое в процессе гидратообразования, с лихвой компенсируется
поглощением тепла в процессе кипения. Все это приводит к интенсивному обра�
зованию газогидратной массы.
В ходе экспериментальных исследований [29] по получению различных типов
газовых гидратов с помощью ударно�волнового воздействия был получен газогид�
рат озонобезопасного фреона R134a (рис. 11), газогидрат углекислого газа и газо�
гидрат пропана.
Таким образом, исходя из анализа существующих технических систем получения
газогидрата в лабораторных условиях, можно сделать их классификацию (рис. 12).
Примером промышленного производства газогидратов является проект по
наземной транспортировке гидрата природного газа, который в 2006 г. был иници�
ирован японской компанией Mitsui Engineering & Shipbuilding (MES) и компани�
ей Chugoku Electric Power (CEP). Демонстрационный завод по производству газо�
гидратных гранул мощностью 5 тонн в день был построен на территории термина�
ла по приему сжиженного природного газа в городе Янаи. На заводе выпаренный
природный газ использовался в качестве сырья для производства гранул.
Произведенные гранулы размером примерно 20 мм в диаметре транспортиро�
вались с помощью специально созданных автомобилей контейнерного типа. Бла�
годаря своему уникальному свойству метастабильности при атмосферном давле�
нии и температуре около 253 K гранулы находились в твердом состоянии (рис. 13).
В дальнейшем гранулы доставлялись на станцию газификации потребите�
лей. Несмотря на то, что мощность демонстрационной установки была слишком
мала для коммерциализации, компании MES и CEP проработали всю цепочку
наземной транспортировки гранул. Посредством реализации данного проекта
Рис. 13. Гранулы газогидрата [30]
112 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
компания MES приобрела важные данные для проектирования технологическо�
го процесса и в настоящее время завершает процесс конструирования очередно�
го пилотного завода мощностью 100 тонн гранул в сутки с использованием самых
современных данных и ноу�хау, полученных в результате реализации демонстра�
ционного проекта.
Таким образом, транспортировка таблетированного гидрата уже широко
применяется в Японии для доставки метана, как крупным, так и мелким потре�
бителям [31]. В Европе и Украине же транспортировка газа в газогидратном сос�
тоянии не используется. Это связано с рядом причин. Одной из них является от�
сутствие промышленных технологий получения газогидратов в этих странах. Но
это лишь вопрос времени.
Выводы
1. Исследования в природных и лабораторных условиях образова�
ния и разрушения газовых гидратов необходимы для охраны окружающей среды
и надежного функционирования различных производственных процессов.
2. Технология транспортировки природного газа в газогидратной форме явля�
ется наиболее безопасной и имеет ряд существенных преимуществ, но находится
на стадии совершенствования и отработки элементов технологической цепочки.
3. Установки для производства газогидратов, как действующие, так и находя�
щиеся на стадии разработки, позволяют совершенствовать способ осуществления
процесса гидратообразования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бондаренко В.И. Получение искусственных газовых гидратов из метановоздушной смеси дега�
зационных скважин: отчет о НИР № АД�404/27577 ДС / [В.И. Бондаренко, Э. А. Максимова,
Н.П. Овчинников и др.]. Днепропетровск: НИИ горных проблем АИН Украины, 2013. 48 с.
2. Бондаренко В.И., Светкина Е.Ю., Сай Е.С. Исследование механизма образования газо�
гидратов метана в присутствии поверхностноактивных веществ. Восточно�Европейский
журнал передовых технологий. 2017. № 5/6 (89). С. 21—30.
3. Бондаренко В.И., Светкина Е.Ю., Сай Е.С. Технологии органических и неорганических
веществ. Восточно�Европейский журнал передовых технологий. 2017. № 5/6 (89). С. 48—55.
4. Бондаренко В.І., Максимова Е.О., Овчинніков М.П. Про технологію виробництва штуч�
них газових гідратів. Уголь Украины. 2015. С. 33—37.
5. Бык С.Ш., Макогон Ю.Ф., Фомин В.И. Газовые гидраты. М.: Химия, 1980. 296 с.
6. Воробьёв А.Е., Малюков В.П., Рыгзынов Ч.Ц. Экспериментальное исследование образова�
ния газовых гидратов. Вестник РУДН, серия Инженерные исследования. 2012. № 2. С. 85—93.
7. Гошовский С.В., Зурьян А.В. Способы и технологии добычи газа метана из аквальных га�
зогидратных формирований. Мінеральні ресурси України. 2018. № 3. C. 124—127.
8. Макогон Ю.Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ре�
сурсы Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об�ва им. Д.И. Менделеева). 2003. т. ХLVII. № 3. С. 70—79.
9. Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использования. М.:
Недра. 1985. 232 с.
10. Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. М.: Недра, 1974. 204 с.
11. Мельников В.П., Нестеров А.Н., Феклистов В.В. Устройство для получения газогидратов.
Патент России № 2166348. 2001. Бюл. № 13.
12. Накоряков В.Е., Мезенцев И.В., Мелешкин А.В., Елистратов Д.С., Мезенцева Н.Н., Са�
дыкова И. Обзор получения газогидратов ударно�волновым воздействием. Современная
наука исследования, идеи, результаты, технологии. 2015. № 1 (16). С. 119—123.
113ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
Обзор технологий исскуственного получения газогидратов
13. Нестеров А.Н. Кинетика и механизм гидратообразования газов в присутствии поверхно�
стно�активных веществ: дис… д�ра хим. наук. Тюмень, 2006. 280 с.
14. Патент Япония JP 2006 11813, 27.04.2006. M. Kazuyoshi, A. Takashi, T. Masahiro.
15. Педченко М. М. Теоретичні та експериментальні дослідження процесу гідратоутворення
вуглеводневих газів у реакторах струминного типу. Автореферат дис.... канд. техн. наук.
Харків, 2013. 22 с.
16. Саяхов Ф.Л., Фатыхов М.А., Макогон Ю.Ф. Результаты исследования диэлектрических
свойств газового гидрата пропана. Сб.: Подготовка, переработка и использование газа. —
М.: ВНИИЭГазпром, 1990. Вып. 2. С. 4—6.
17. Семенов А.П., Винокуров В.А. Разделение смесей метан�пропан с помощью процессов
гидратообразования. Технологии нефти и газа. 2009. № 6. С. 43—47.
18. Семенов М.Е., Калачева Л.П., Шиц Е.Ю. Изучение особенностей процессов образования
и механохимической переработки синтетических гидратов природного газа. SOCAR
Proceedings: Науч. Тр. НИПИ «Нефтегаз» ГНКАР. 2014. Т. 3. № 4. С. 40—45.
19. Семенов М.Е., Шиц Е.Ю., Сафронов А.Ф. Исследование особенностей искусственного
получения гидратов метана и этана в условиях свободной конвекции. Газохимия. 2011.
№ 1 (17). С. 18—23.
20. Семенов М.Е., Шиц Е.Ю., Портнягин А.С. Способ получения гидратов природного газа и
разработка на его основе концептуальной технологической схемы процесса их производ�
ства. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016. № 3. С. 53—58.
21. Смирнов В.Г. Исследование фазовых переходов газогидратов метана в пористой структуре
угля. Дисс.... канд. физ.�мат. наук. Кемерово, 2014. 103 с.
22. Тохиди Б, Андерсон Р., Масоуди А., Арджманди Дж., Бургасе Р., Янг Дж. Газогидратные
исследования в университете Хериот�Ватт (Эдинбург) Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об�ва им.
Д.И. Менделеева). 2003. т. XLVII. № 3. C. 49—61.
23. Фатыхов М.А., Багаутдинов Н.Я. Разработка методики определения и экспериментальные
исследования диэлектрических параметров газового гидрата в области высоких частот.
Нефтегазовое дело. 2006. С. 1—15.
24. Чернов А.А., Мезенцев И.В., Мелешкин А.В., Пильник А.А. Новые методы получения га�
зогидратов. Современная наука. Исследования, идеи, результаты, технологии. 2015. № 1(16).
C. 159—164.
25. Якушев В.С., Квон В.Г., Герасимов Ю.А., Истомин В.А. Современное состояние газогид�
ратных технологий. М.: ООО «ИРЦ «Газпром», 2008. 88с.
26. Якушев В.С., Квон В.Г., Доглаев С.И. и др. Гидратные технологии для газификации реги�
онов России. Газовая промышленность: Газификация и газораспределение (спецвыпуск). 2009.
№ 640. С. 75—79.
27. Якушев В.С. Формирование Скоплений природного газа и газовых гидратов в криолито�
зоне. Автореферат дисс.... доктора геол.�мин. наук. Москва, 2009.
28. Anderson R.H. Mozaffar B. Tohidi. Development of a crystal growth inhibition based method for
the evaluation of kinetic hydrate inhibitors. Proceedings of the 7th International Conference on
Gas Hydrates (ICGH 2011). Edinburgh, Scotland, United Kingdom, July 17—21. 2011. Р. 455—
467.
29. Dontsov V.E., Nakoryakov V.E., Chernoy L.S. The method of gas hydrate production. Patent RF
2270053, C 2, № 2003133051/15. Appl. 11.11.2003. Publ. 20. 02. 2006. Bull. № 5.
30. Horiguchi K., Watanabe S., Moriya H., Nakai S. Completion of natural gas hydrate overland
transportation demo project. Proc. of the 7th Intern. Conference on gas hydrates. Edinburgh,
Scotland. 2011.
31. Nakai S. Development of natural gas hydrate (NGH) supply chain. Proceedings of the 25th world
gas conferences. Kuala Lumpur, Malaysia, June 4—8. 2012. Р. 367—375.
Статья поступила 17.02.2019
114 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. 15, № 1
С.В. Гошовский, А.В. Зурьян
С.В. Гошовський, О.В. Зур’ян
ОГЛЯД ТЕХНОЛОГІЙ ШТУЧНОГО ОТРИМАННЯ ГАЗОГІДРАТІВ
Виконано огляд технічних пристроїв отримання газогідрату в лабораторних умовах. Наведено
схеми пристроїв і технології побудови лабораторного обладнання для створення і досліджен�
ня газогідратів. Представлені нові підходи до створення лабораторних установок для
дослідження процесу утворення і розпаду газогідратів.
Ключові слова: метан, газогідрати, штучні газогідрати, установка.
S.V. Goshovskyі, A.V. Zurіan
REVIEW OF ARTIFICIAL GAS HYDRATES PRODUCTION TECHNOLOGIES
There is a review of technical devices for obtaining gas hydrate in the laboratory conditions. Schemes
of devices and technologies of construction of laboratory equipment for creation and research of gas
hydrates are given. New approaches to the creation of laboratory facilities for the study of the process
of formation and decay of gas hydrates are presented.
Keywords: methane, gas hydrates, artificial gas hydrates, installation.
|