Разработка способов получения и тестирования систем, позволяющих осуществлять синтез гидратов с максимальной скоростью и степенью превращения воды в гидрат для реализации газогидратных технологий транспорта, хранения, утилизации и захоронения природных газов

Объектом исследований являются гидраты природных газов, формируемые в дисперсных средах с добавками, способствующими увеличению скорости и степени конверсии воды в гидрат. Цель исследований – изучить влияние гелеобразующих добавок на образование гидрата метана; разработать теоретическую модель физической абсорбции метана перемешиваемой жидкостью. В ходе выполнения НИР получены следующие основные результаты: 1) Получены данные о кинетике плавления льда и кинетики образования гидратов метана в условиях плавления льда для замороженных водных растворов, содержащих гелеобразователи. 2) На основании экспериментальных данных, полученных методами p-V-T и ЯМР, установлено, что скорость перехода воды в гидрат метана в замороженных водных растворах, содержащих гелеобразователи (камеди, каррагинан, агар-агар, желатин, ПВС), выше, чем в обычном льду, при их плавлении в сопоставимых условиях. 3) Установлено, что наблюдается прямая корреляция между скоростью перехода воды в гидрат метана и скоростью плавления льда в дисперсных системах, полученных путем измельчения льда, замороженных растворов агар-агара (1%), желатина(3%), ПВС(3%)). 4) На основании экспериментальных данных установлено, что скорость плавления льда в замороженных водных растворах, содержащих гелеобразователи одинаковой концентрации, может в разы отличаться. 5) Разработана новая теоретическая модель физической абсорбции газа перемешиваемой жидкостью, построенная на основе предположения, что процесс абсорбции/десорбции газа можно рассматривать как обратимую химическую реакцию, которая идет на поверхности раздела газ–жидкость. В рамках представленной модели показано, что коэффициент физической абсорбции является константой скорости реакции десорбции. Результаты исследований могут быть использованы для повышения эффективности гидратных технологий транспорта, хранения и утилизации природных и техногенных газов.