Механохимические превращения синтетических гидратов природного газа

• Автор: Калачева, Людмила Петровна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 109 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные представления о товых гидратах

1.1.1. Структура газовых гидратов

1.1.2. Образование газовых гидратов.

1.1.3. Разложение газовых гидратов

1.1.4. Состав и свойства газовых гидратов.

1.2. Механохимические превращения компонентов газовых гидратов

1.2.1. Изменение физикохимических свойств воды при внешних воздействиях

1.2.2. Механохимические превращения газообразных углеводородов

1.3. Постановка задачи исследования.
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методика получения газовых гидратов
2.3. Методика разложения газовых гидратов.
2.4. Методика мехаиохимичеекой обработки газовых гидратов.
2.5. Методика разделения фаз, полученных в результате механообработки газовых гидратов
2.6. Физикохимические методы анализа продуктов мехаиохимичеекой
активации газовых гидратов
Глава 3. СОСТАВ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СИНТЕЗИРОВАННЫХ ГИДРАТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Заключение.
Глава 4. МЕХАНОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ
СИНТЕЗИРОВАННБ1Х ГИДРАТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА.
4.1. Механоактивация гидратов природного газа состава Мг6,8Н и М26,9Н без твердых добавок.
4.2. Механоактивация гидрата природного газа состава МгбДЬВО
в присутствии цеолита.
Заключение
Список использованных источников


Научная новизна работы заключается в получении новых данных, которые расширяют представление о механохимических процессах превращения природного углеводородного сырья. Впервые установлено, что механическое воздействие на природный газ, переведенный в гидратное состояние, приводит к химическим превращениям углеводородов, направленных в сторону удлинения углеродного скелета. Установлено, что с увеличением концентрации углеводородов в гидратиой фазе растет число атомов углерода в жидких органических продуктах механоактивации. Состав жидких органических продуктов механоактивации гидратов зависит от наличия твердой добавки. Катализаторами процессов могут выступать ферромагнитные частицы, образующиеся при механохимической коррозии материала мелющих тел реактора, а также природный цеолит. Практическая значимость. Результаты исследований процессов механической обработки гидратов природного газа могут в дальнейшем найти применение для целенаправленного механохимического синтеза продуктов органического и нефтехимического производств, а полученная газовая смесь с высоким содержанием водорода, как правило, широко востребована в энергетике и металлургической отрасли. Глава 1. С момента опубликования первого сообщения о получении твердого кристаллического гидрата хлора прошло уже два столетия. Однако и сегодня проблема газовых гидратов остается актуальной, в связи с тем, что природные газогидратьт рассматриваются как альтернативные источники углеводородного сырья. Это продиктовано высокой удельной концентрацией газа в природных гидратах до 0 м3м3 и неглубоким залеганием таких залежей . До х годов ХХго столетия образование гидратов природных газов рассматривалось как явление, осложняющее добычу и транспортировку природного газа . В году Комитетом по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР было зафиксировано открытие Свойство природных газов находиться в земной коре в твердом состоянии, образовывать газогидратные залежи . Природные газогидраты сохраняют свою стабильность либо при низких температурах в условиях вечномерзлых пород на суше, или в режиме сочетания низкой температуры и высокого давления, который присутствует в придонной части осадочной толщи глубоководных районов Мирового океана. В настоящее время не оспаривается тот факт, что газовые гидраты присутствуют в донных нелитифицированных осадках Мирового океана в огромных объемах м3. Согласно имеющимся оценкам, запасы природного газа, сосредоточенного в газогидратной фазе, весьма значительны. Если, запасы природного газа в мире составляют 1,2 м3, то содержание газа в газовых гидратах составляет от 2 до 7,6 м3 . Таким образом, для практического использования гидратов в технологических процессах необходимо знание структуры и свойств газовых гидратов, условий их образования и разложения. Газовые гидраты твердые кристаллические соединения, напоминающие своим внешним видом снег или рыхлый лед. Они относятся к классу нестехиометрических клатратных соединений включения. Соединениями включения называют соединения образующиеся путем внедрения молекулы или группы молекул одного вида молекул гостей в полость другой молекулы или кристаллической решетки, построенной из молекул другого вида молекул хозяев . Кристаллическая решетка хозяина газовых клагратов построена из молекул воды, связанных между собой водородными связями. Молекулы газа гостя, образующего гидрат, размещены во внутренних полостях кристаллической решетки и удерживаются в них силами вандерВаальса. Следовательно, в газовых гидратах вода служит структуроопределяющим компонентом, образуя трехмерные каркасы из своих молекул за счет способности соединяться водородными связями. Благодаря тетраэдрической координации атома кислорода и гибкости водородных связей имеется возможность построения из молекул воды ряда близких по энергетическим характеристикам структур, в которых имеются полости клеточного типа, причем значительного молекулярного размера. В настоящее время известно более десятка регулярных каркасов из молекул воды, встречающихся в клатратных гидратах , .