Modeling the influence of H2S and CO2 concentrations on hydrate formation of a mixture approximating natural gas

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The application of energy-efficient and environmentally safe technology of gas hydrate crystallization for purification of natural gas from hydrogen sulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2) is considered. Thermodynamic modeling of the influence of H2S and CO2 concentrations from 1.00 to 20.00 mol. % on gas hydrate dissociation pressures and filling of gas hydrate cavities with the gas mixture CH4 — C2H6 — C3H8 — n-C4H10 — CO2 — H2S — N2 in the temperature range of 273.15—283.15 K has been carried out. It is obtained that increasing the concentration of H2S leads to a significant decrease in the dissociation pressures of gas hydrates. The filling of small gas hydrate cavities with H2S molecules reaches 0.91. Increasing the concentration of CO2 leads to a slight increase in the dissociation pressures of gas hydrates. It is found that CO2 is poorly concentrated in the gas hydrate phase of the considered gas mixture. To extract CO2 it is necessary to apply multiple gas hydrate crystallization or to use natural gas deposits with low concentrations of C3H8.

Авторлар туралы

M. Kudryavtseva

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kudryavtseva.m.s@yandex.ru
Nizhny Novgorod, Russia

A. Petukhov

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Nizhny Novgorod, Russia

D. Shablykin

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Nizhny Novgorod, Russia

E. Stepanova

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Nizhny Novgorod, Russia

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 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».