Экспериментальное изучение метастабильных состояний при диссоциации газовых гидратов ниже температуры 273 К
Диссертация
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 11 Международных и Всероссийских конференциях, в том числе: Российская конференция «Газовые гидраты в экосистеме земли' 2003» (Новосибирск, 2003) — 8-я, 9-я Международные конференции по мерзлоте (Zurich, Switzerland, 2003; Fairbanks, USA, 2008) — Международная конференция «Криосфера нефтегазоносных провинций» (Тюмень… Читать ещё >
Список литературы
- Hammerschmidt E.G. Formation of gas hydrates in natural gas transmission lines // Ind. Eng. Chem., 1934. V.26. P.851−855.
- Васильев В.Г., Макогон Ю. Ф., Требин Ф. А., Трофимук А. А., Черский Н. В. Свойство природных газов находиться в твердом состоянии в земной коре. //Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. 1970. № 10. С. 4.
- Makogon Yu. F. Natural gas hydrates A promising source of energy // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2010. V. 2. P. 49−59.
- Соловьев В.А. Природные газовые гидраты, как потенциальное полезное ископаемое // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2003. Т.47, № 3. С. 59−69.
- Бык С.Ш., Макогон Ю. Ф., Фомина В. И. Газовые гидраты. М.: Химия, 1980. 296 с.
- Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование. М.: Недра, 1985. 232 с.
- Makogon Yu.F. Hydrates of Hydrocarbons. Tulsa: PennWell, 1997. 504 p.
- Гройсман А.Г. Тепло физические свойства газовых гидратов. Новосибирск: Наука, 1985. 94 с.
- Истомин В.А., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 236 с.
- Истомин В.А., Квон В. Г. Предупреждение и ликвидация газовых гидратов в системах добычи газа. М.: ООО «ИРЦГазпром», 2004. 506 с.
- Кэрролл Дж. Гидраты природного газа. М.: ЗАО «Премиум Инжиниринг», 2007. 316 с.
- Якушев B.C. Природный газ и газовые гидраты в криолитозоне. М.: ВНИИГАЗ, 2009. 192 с.
- Sloan E.D., Koh С.А. Clathrate Hydrates of Natural Gases, third ed. Boca Raton: CRS Press, Taylor & Francis Group, 2007. 72lp.
- Дядин Ю.А., Удачин К. А. Клатратные полигидраты пералкониевых солей и их аналогов // Журнал структурной химии, 1987. Т28. № 3. С.75−116.
- Ripmeester J.A., Tse J.S., Ratckiffe, Powell B.M. A new clathrate hydrate structure //Nature, 1987. V.325. P. 135−136.
- Sassen R., MacDonald I.R. Evidence of structure H hydrate, Gulf of Mexico continental slope // Organic geochemistry, 1994. V.22. P. l029−1032.
- Манаков А. Ю. Дядин Ю.А. Газовые гидраты при высоких давлениях // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2003. Т.47, № 3. С.28−42.
- Davidson D. W, Handa Y. P, Ratcliffe C. I, Tse J. S, Powell B. M The ability of small molecules to form clathrate hydrates of structure-II // Nature, 1984. V: 311. P: 142−143
- Sloan E.D. Clathrate hydrates of natural gases.-NY: Marcel Dekker, 1990. 641 p.
- Davidson D.W. Garg S.K., Gough S.R. Handa Y.P., Ratclife C.I., Ripmeester J.A., Tse J.S., Lawson W.F. Laboratory analysis of naturally occurring gas hydratefrom sediment of the Gulf Mexico. // Geochimica et Cosmochimica Acta., 1986. V.50. P.619 623.
- Handa Y.P. Calorimetric determinations of the compositions, enthalpies of dissociation, and heat capacities in the range 85 to 270 К for clathrates of xenon and krypton // J.Chem. Thermodynamics, 1986. V.18. 891−902.
- Якушев B.C. Экспериментальное изучение кинетики диссоциации гидрата метана при отрицательных температурах //ЭИ ВНИИГазпрома, сер. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений, 1988. № 4. С.11—14.
- Якушев B.C., Истомин В. А. Особенности существования газовых гидратов в породах при отрицательных температурах // Геохимия, 1990. № 6. С.899−903.
- Ершов Е.Д., Лебеденко Ю. П., Чувилин Е. М., Истомин В. А., Якушев B.C. Особенности существования газовых гидратов в мерзлоте // ДАН СССР., 1991. Т.321, № 4. С.788−791
- Истомин В.А., Якушев B.C., Махонина Н. А., Квон В. Г., Чувилин Е. М. Эффект самоконсервации газовых гидратов // Газовая промышленность. Спецвыпуск «Газовые гидраты», 2006. с. 36−46.
- Takeya S., Shimada W., Kamata Y., Ebinuma T., Uchida T., Nagao J., Narita H. In situ X-ray diffraction measurements of the self-preservation effect of CH4 hydrate // J. Phys. Chem. A., 2001. V.105. P.9756−9759.
- Takeya S., Ebinuma T., Uchida T., Nagao J., Narita H. Self-preservation effect and dissociation rates of CH4 hydrate // J. Crystal Growth, 2002. V.237−239. P.379−382.
- Komai T., Kang S., Yoon J., Yamamoto Y., Kawamura T., Ohtake M. In situ Raman spectroscopy investigation of the dissociation of methane hydrate at temperatures just below the ice point // J. Phys. Chem. В., 2004. V.108. P.8062−8068.
- Hori A., Hondoh T. Theoretical study on the diffusion of gases in hexagonal ice by the molecular orbital method // Can. J. Phys., 2003. V.81. P.251−259.
- Stern L.A., Circone S., Kirby S.H., Durham W.B. Preservation of methane hydrate at 1 Atm //Energy&Fuels, 2001. V. l5. P.499−501.
- Stern L.A., Circone S., Kirby S.H., Durham W.B. Anomalous preservation of pure methane hydrate at 1 atm // J. Phys. Chem. В., 2001. V. l05. P. 1756−1762.
- Stern L.A., Circone S., Kirby S.H., Durham W.B. New insights into phenomenon of anomalous or «self' preservation of gas hydrates // Proceed. 4-th Intern. Conf. on gas hydrates. Yokohama, Japan, May 19−23. 2002. V.l. P.673−677.
- Kuhs W.F., Genov G., Staykova D.K., Hansen T. Ice perfection and onset of anomalous preservation of gas hydrate //Physical Chemistry Chemical Physics, 2004. V.6. P.4917−4920.
- Watanabe S., Takahashi S. Mizubayashi H., Muratal S., Murakami H. Demonstration project of NGH land transportation system // In: Proceedings of the 6-th International Conference on Gas Hydrates, Vancouver, Canada, July 6−10. 2008.
- Мельников В.П., Нестеров A.H., Решетников A.M. Диссоциация газовых гидратов при атмосферном давлении // Газовая промышленность. Спецвыпуск «Газовые гидраты». -2006. -С. 55−61.
- Kuhs W. F., Genov G., Staykova, D. K., Hansen T. Ice perfection and anomalous preservation of gas hydrates // Proceed. 5-th Intern. Conf. on gas hydrates. Trondheim, Norway, June 13−16. 2005.V.1. P. 18−23.
- Shimada W., Takeya S., Kamata Y., Uchida T., Nagao J., Ebinuma T. Narita H. Texture change of ice on anomalously preseserved methane clathrate hydrate // J. Phys. Chem. В., 2005. V.109. P.5802−5807.
- Ершов Е.Д., Лебеденко Ю. П., Чувилин E.M., Истомин В. А., Якушев B.C. Проблемы устойчивости газогидратных залежей в криолитозоне // Вестн. МГУ. Сер.4, Геология, 1992. № 5. С.82−87.
- Чувилин Е.М., Козлова Е. В., Петракова С. Ю. Кинетика разложения газогидратных образований в мерзлых породах при отрицательных температурах // Газовая промышленность. Спецвыпуск «Газовые гидраты». -2006. С. 47−50.
- Chuvilin Е.М., Yakushev V.S., Perlova E.V. Natural gas and gas hydrate association in permafrost of Yamal peninsula (West Siberia). Proceeding of the Fourth International Conference on Gas Hydrate, Yokohama, 2002. P.216−221.
- Handa Y.P., Stupin D. Thermodynamic properties and dissociation characteristics of methane and propane hydrates in 70-A radius silica gel pores // J. Phys. Chem., 1992. V.96. P.8599−8603.
- Dallimore, S.R., Collett, T.S. Intrapermafrost gas hydrates from a deep core hole in the Mackenzie Delta, Northwest Territories, Canada. Geology, 1995.V.23. № 6. P.527−530.
- Якушев B.C., Перлова E.B., Махонина H.A. Метастабильные(реликтовые) газогидраты: распространение, ресурсы, перспективы освоения // Криосфера Земли, 2005. Т.9. № 1. С.68−72.
- Norwegian Patent No. 172 080. Method and equipment for production of gas hydrates / Gudmundsson J.S. 1990.
- Gudmundsson J.S., Parlaktuna M., Khokhar A.A. Storing natural gas as frozen hydrate // SPE Production and Facilities, February. 1994.P. 69−73.
- Gudmundsson J.S., Mork M., Graff O.F. Hydrate non-pipeline technology // Proceed. 4-th Intern. Conf. on gas hydrates. Yokohama, Japan, May 19−23. 2002. V.2. P.997−1002.
- Graff O. F., Gudmundsson J. S., MasuyamaN., Nishii T.5 Rushfeldt P., Sanden K. Long distance transport of natural gas hydrate to Japan // Proceed. 5-th Intern. Conf. on gas hydrates. Trondheim, Norway, June 13−16. 2005. V.4. P. l 137−1142.
- Nakajima Y., Takaoki T., Ohgaki K., Ota S. Use of hydrate pellets for transportation of natural gas II — Proposition of natural gas transportation in form of hydrate pellets // Ibid. P. 987−990.
- Stern L.A., Circone S., Kirby S.H., Durham W.B. Temperature, pressure, and composition effects on anomalous or «self preservation of gas hydrates // Can. J. Phys., 2003. V.81. P.271−283.
- Takeya S., Ripmeester J. Dissociation behavior of clathrate hydrates to ice and dependence on guest molecules. // Angewandte Chemie International Edition. 2008. V.47. P. 1276−1279.
- Макогон Ю.Ф. Условия образования и разложения гидратов в области отрицательных температур // Газовое дело, 1961. № 12. С.11−14.
- Takeya К., Nango К., Sugahara Т., Ohgaki К. Activation energy of methyl radical decay in methane hydrate. // Journal of Physical Chemistry В., 2005. V.109, P.21 086−21 088.
- Takeya K., Nango K., Sugahara T., Tani A., Ohgaki K. ESR observation of self-preservation effect of methane hydrate. // In: Kuhs W.F. (Ed.) Physics and Chemistry of Ice. The Royal Society of Chemistry, Cambridge., 2007. P. 585−591.
- Анджелл К.А. Переохлажденная вода // Вода и водные растворы при температурах ниже 0 °C. под ред. Ф.Франка. Киев: Наукова думка, 1985. С. 13−75.
- Angell С.А. Supercooled water // Annual Review of Physical Chemistry, 1983. V.34. P.593−630.
- Debenedetti, P.G. Supercooled and glassy water. // Journal of Physics: Condensed Matter, 2003. V.15. P.1699−1726.
- Скрипов В.П., Коверда В. П. Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей. М.: Наука, 1984. 232 С.
- Заводовский А.Г. Кинетика кристаллизации воды и водных растворов по данным ЯМР и микрокалориметрических исследований. Авт. дис. на соиск. уч. ст. к.ф.-м.н.- УПИ: Свердловск. 1990. 19 С.
- Дучков А.Д., Соколова Л. С., Аюнов Д. Е., Пермяков М. Е. Оценка возможности захоронения углекислого газа в криолитозоне Западной Сибири // Криосфера Земли, 2009. Т.13, № 4. С. 62−68.
- Goel N. In situ methane hydrate dissociation with carbon dioxide sequestration: Current knowledge and issues // Journal of Petroleum Science and Engineering, 2006. V.51.P. 169−184
- Dohrn R., Peper S., Fonseca J.M.S. High-pressure fluid-phase equilibria: Experimental methods and systems investigated (2000−2004) // Fluid Phase Equilibria, 2010. V. 288. P. 1−54.
- Christov M., Dohrn R. High- pressure fluid phase equilibria: Experimental methods and systems investigated (1994−1999) //Fluid Phase Equilibria, 2002. V. 202. P. 153−218.
- Hwang M.J., Wright D.A., Kapur A., Holder, G.D. An experimental study of crystallization and crystal growth of methane hydrates from melting ice.// Journal of inclusion phenomena and molecular recognition in chemistry, 1990. V.8. P.103−116.
- Stern L.A., Kirby S.H., Durham W.B. Peculiarities of methane clathrate hydrate formation and solid-state deformation, including possible superheating of water ice. // Science, 1996. V.273. P. 1843−1848.
- Чувилин E.M., Перлова E.B., Махонина H.A., Якушев B.C. Фазовые переходы воды в газонасыщенных грунтах // Геология и геофизика, 2002. Т.43, № 7, С. 689−697.
- Circone S., Kirby S.H., Stern L.A. Direct measurement of Methane hydrate composition along the hydrate equilibrium boundary // J. Phys. Chem. В., 2005. V.109. P.9468−9475.
- Englezos P. Nucleation and growth of gas hydrates crystals in relation to «kinetic inhibition». In: Proceedings of the 2-nd International Conference on Natural Gas Hydrates, Toulouse, France, June 2−6, 1996. P. 147−154.
- Genov G., Kuhs W.F., Staykova D., Goreshnik E. Salamatin A. Experimental studies on the formation of porous gas hydrates // American Mineralogist, 2004. V.89. P. 1228−1239.
- Kuhs W.F., Klapproth A., Gotthardt F., Techmer K., Heinrichs T. The formation of meso- and macroporous gas hydrates // Geophys. Res. Letters., 2000. V.24. P.2929−2932.
- Staykova D.K., Kuhs W.F., Salamation A.N., Hansen T. Formation of porous gas hydrates from ice powders: Difraction experiments and multi-stage model // J.Phys. Chem. В., 2003. V.107. P. 10 299−10 311.
- Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. M: Недра, 1974. 208 С.
- Freer Е.М., Selim M.S., Sloan E.D. Methane hydrate film growth kinetics // Fluid Phase Equilibr., 2001. V.185. P. 65−75.
- Taylor C.J., Miller K.T., Koh C.A., Sloan E. Macroscopic investigation of hydrate film growth at the hydrocarbon/water interface // Chemical Engineering Science, 2007. V.62. P.6524 6533.
- Uchida T., Ebinuma T., Kawabata J., Narita H. Microscopic observations of formation processes of clathrate-hydrate films at an interface between water and carbon dioxide // J. Crystal Growth, 1999. V. 204. P. 348−356.
- Uchida T, Ikeda I., Takeya S., Ebinuma T., Nagao J., Narita H. C02 hydrate film formation at the boundary between CO2 and water: effects of temperature, pressure and additives on the formation rate // J. Crystal Growth, 2002. V.237−239.11. P. 383−387.
- Щукин Е.Д., Перцов A.B., Амелина E.A. Коллоидная химия. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2004. 445 с.
- Кутергин О.Б., Мельников В. П., Нестеров А. Н. Влияние ПАВ на механизм и кинетику гидратообразования газов // ДАН., 1992. Т.323. С.549−553.
- Okutani К., Kuwabara Y, Mori Y. Surfactant effects on hydrate formation in an unstirred gas/liquid system: An experimental study using methane and sodium alkyl sulfates // Chemical Engineering Science, 2008. V.63. P.183 194
- Parrish W.R., Prausnitz J.M. Dissociation pressures of gas hydrates formed by gas mixtures // Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop, 1972. V. l 1. № 1. P.26−35.
- Munk J., Skjold-Jorgensen S., Rasmussen P. Computaitions of the formation of gas hydrates // Chem. Eng. Sci., 1988. V.43. № 10. P.2661−2672.
- Peng D., Robinson D.B. A new two-constant equation of state // Ind. Eng. Chem. Fundam., 1976. V.15. № 1. P.59−64.
- Oguni M., Angell C.A. Heat capacities of HzO + H202 and H20 + N2H4 binary solutions: Isolation of a singular component for Cp of supercooled water // J. Chem. Phys, 1980. V.73. № 4. P.1948−1954.
- Сморыгин Г. И. Теория и методы получения искусственного льда // Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1988. С. 282.
- Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие // Пер. с англ. под ред. Б. И. Соколова. JL: Химия, 1977. С. 592.
- J.H. Yoon, Y. Yamamoto, Т. Komai, Н. Haneda. Rigorous approach to the prediction of the heat of dissociation of gas hydrates. // Ind. Eng. Chem. Res., 2003. V.42. P. l 11−1114.
- Истомин B.A., Квон В. Г., Дуров B.A. Метастабильные состояния газовых гидратов // Газовая промышленность. Спецвыпуск «Газовые гидраты», 2006. С.32−35.
- Квон В.Г. Термодинамическое моделирование фазовых равновесий углеводородных систем с водой и газовыми гидратами для повышенияэффективности технологий в добыче газа. Дисс. на соиск. ученой степени кандидата технических наук. — М. 2008.
- Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. М.: Недра, 1991. 167С.
- Волков А.И., Жарский И. М. Большой химический справочник. Минск: Современная школа, 2005. 608С.
- Мельников В.П., Поденко JI.C., Нестеров А. Н., Решетников A.M. Релаксационный ямр-анализ фазовых превращений воды в дисперсной системе вода/гидрат фреона -12/углеводород при диссоциации гидрата // ДАН., 2010. Т.433. № 1. С.59−61.
- Falenty, A., Kuhs, W. F. «Self-preservation» of С02 gas hydrates surface microstructure and ice perfection // Journal of Physical Chemistry В., 2010. V. l 13. P.15 975−15 988.
- Скрипов В.П. Концепция метатстабильности и фазовые переходы. // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения, 2002. № 10. С.23−28.
- Makogon Y., Makogon Т., Holditch S. Several aspects of the kinetics and morphology of gas hydrates // In: Proceedings of the International Symposium on Methane Hydrates, Chiba, Japan, 1998. 20−22 October. P. 259−267.
- Mochizuki Т., Mori Y. H. Clathrate-hydrate film growth along water/hydrateformer phase boundaries — numerical heat-transfer study // Journal of Crystal Growth, 2006. V.290. P.642−654.