Основные направления применения газогидратных технологий

Начиная с 1940-х годов, были запатентованы более 500 технологий по практическому использованию газовых гидратов. Наиболее перспективными к применению можно перечислить следующие направления [4-8]

1. Совершенствование и разработка новых технологий предупреждения

гидратообразования в системах сбора и промысловой подготовки

газа.

2. Разработка технологий добычи газа из газовых гидратов.

3.Разработка технологий транспортировки природного и попутного нефтяного газа в гидратном состоянии.

4. Технологии хранения природного газа и водорода, углекислого газа

5. Решение технических проблем бурения и эксплуатации скважин в толще мерзлых пород.

6. Исследование возможности использования газогидратных скоплений

в криолитозоне для локального газоснабжения.

7. Разработка технологий разделения газов, основанных на процессах

гидратообразования.

8. Разработка технологий опреснения морской воды с применением

газовых гидратов.

9. Разработка технологий утилизации СО₂, основанных на переводе СО₂

в гидратную форму и захоронение гидрата СО₂ на дне морей и в

криолитозоне.

10. Оценка эмиссии метана и СО₂ в атмосферу при глобальном потеплении с учетом процессов образования и разложения гидратов.

Несмотря на большой перечень возможных направлений применения, массового внедрения пока нет, поскольку практически во всех проектах не хватает окончательной научной проработки и экономического обоснования. Правда, некоторые специалисты считают, что хранение и транспортировка природного газа в газогидратном состоянии вскоре будут осуществлены на практике. Оптимизм с этими направлениями связан с известными эффектами самоконсервации и консервациигазогидрата.

1. Самоконсервация гидрата - замедление разложения гидрата при отрицательной температуре(по Цельсию) и атмосферном давлении за счет образования на поверхности гидрата слоя льда (термодинамически стабильного при заданных условиях (рис.1.5).

2. Консервация гидрата - замедление разложения гидрата при положительных и отрицательных (по Цельсию) температурах при различных давлениях с образованием поверхностного слоя другого гидрата (термодинамически стабильного при заданных термобарических условиях).

Консервация газовых гидратов в метастабильном состоянии обуславливается резким при определенных условиях замедлением процесса разложения гидратов

 

Рис.1.5. Схема самоконсервации гидратной частицы после сброса давления до атмосферного.

Газогидратная технология рассматривается в качестве перспективной и дополняющей классические газовые технологии (трубопроводный транспорт, СПГ, КПГ). В настоящий момент в Японии реализуется крупный проект газоснабжения потребителей с использованием технологии гидратного газа.

Определена область ее экономической эффективности: по объёмам переработки газа– около 1 млн. тонн в год, дальность транспортировки- 1000км (рис.1.6). Основными объектами применения гидратных технологий могут быть газовые месторождения c малыми и средними запасами.

 

Рис.1.6.Экспериментальный гидратный реактор производства Mitsui и его гидратная продукция, готовая к транспортировке.

Вернемся к природным месторождениям, на которые возлагают большие надежды. После открытия Мессояхского месторождения газогидраты были обнаружены под многолетнемёрзлыми породами (ММП) в северных районах России, Аляски и Канады. Гидратосодержащие мерзлые керны впервые были подняты в 1972 г. с глубины 665 м на месторождении Предхо Бей на Аляске. Постепенно выяснилось широкое распространение газогидратов в океанах [8] (рис.1.7).

Большая часть гидратов сосредоточена, по-видимому, на материковых окраинах, где глубина вод составляет примерно 500 метров. В этих зонах вода выносит органический материал и содержит питательные вещества для бактерий, в результате жизнедеятельности которых выделяется метан.

 

 

Рис.1. 7. Расположение на земном шаре разведанных месторождений газогидратов.

По предварительным оценкам, на суше содержится 4 · 10¹³ - 3, 4 · 10¹⁶ м³, а под водой - 3, 1 · 10¹⁶ - 7, 6 · 10¹⁸ м³ газа в гидратном состоянии. По современным средневзвешен­ным оценкам, запасы газа в газогидратных залежах - около 2, 1 · 10¹⁶ м³. Если только 10% этого объема считать извлекаемым, то и такая величина вдвое превысит сего­дняшние мировые запасы традиционного природного газа. Для сравнения - годовая добыча природного газа в США составляет ~ 5 · 10¹¹ м³.

Примерно 35% территории России занимают районы распространения вечномёрзлых пород, которые благоприятны для образования природных гидратов. В этом отношении наиболее перспективными районами поиска, разведки и освоения газовых гидратов являются Западная Сибирь (район Мессояхского и Восточно-Мессояхского месторождений), северное побережье Сибири (дельты рек Лена и Енисей), Западня Якутия и п-ов Ямал.

Было доказано, что процесс гидратообразования на морском дне имеет глобальный характер – в шельфовых зонах и прибрежных склонах на небольших глубинах они встречаются практически на любых широтах. Высокий потенциал газовых гидратов побудил многие страны приступить к реализации программ исследований и разведки, чтобы найти за­лежи природных гидратов и начать их промышленное освоение.

Большая часть гидратов сосредоточена, по-видимому, на материковых окраинах, где глубина вод составляет примерно 500 метров. В этих зонах вода выносит органический материал и содержит питательные вещества для бактерий, в результате жизнедеятельности которых выделяется метан.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. эксплуатируемые вручную или с применением ручного труда; без применения ручного труда (механические, автоматические и др.).
2. Delphi. Основные характеристики и терминология
3. I. Основные профессиональные способности людей (Уровень 4)
4. II. ОСНОВНЫЕ ЖАЛОБЫ БОЛЬНОГО
5. II. Основные расчетные величины индивидуального пожарного риска
6. III. Целевые установки, задачи и направления обеспечения транспортной безопасности
7. VIII. Основные направления просветительской, популяризаторской и коммуникативной деятельности библиотек
8. XVI. Основные правовые системы современности.
9. А. Жизненный цикл продукта и его основные стадии. Оценка конкурентоспособности продукта
10. Автоматизация применения метода Саати
11. Авторитарный режим: основные черты и виды
12. АДАПТАЦИИ К ПАРАЗИТИЧЕСКОМУ ОБРАЗУ ЖИЗНИ. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ