Период индукции гидратообразования при контакте газа и воды

Об авторах:

Шагапов Владислав Шайхулагзамович, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт механики им. Р. Р. Мавлютова, Уфимский федеральный исследовательский центр РАН; shagapov@rambler.ru

Ялаев Андрей Витальевич, ассистент кафедры технологического образования Бирского филиала Башкирского государственного университета, кандидат физико-математических наук
Шепелькевич Олег Александрович , инженер-программист, аспирант Бирского филиала Башкирского государственного университета

Аннотация:

Предложена теоретическая модель для описания начального этапа формирования гидратного слоя на границе контакта воды и гидратообразующего газа. Согласно представленной модели, этот этап (в дальнейшем будем его называть периодом индукции), сопровождается растворением газа в воде, а также формированием и ростом гидрата в объемной зоне на примесных частицах вблизи границы контакта. Получено аналитическое решение для характерного времени, в течение которого объемное содержание гидратной фазы достигает единицы и тем самым формируется пленка, предшествующая гидратному слою на границе «газ — вода». Это характерное время принято за время индукции. Согласно полученной формуле, период индукции зависит обратно пропорционально от величины статического давления и от минус двух третей степени числа примесных частиц.

Список литературы:

1. Макогон Ю. Ф. Гидраты природных газов. М.: Недра, 1974. 208с.

2. Истомин В. А., Якушев В. С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра ,

1992. 234 с.

3.Мельников В. П., Нестеров А. Н. Применение ПАВ в технологиях транспорта и хранения природного газа в форме газогидратов // Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья. Материалы межд. конф. Тюмень, 2004. C. 98.

4. Нестеров А. Н. Применение поверхностно-активных веществ для интенсификации процессов образования гидратов в технологиях транспорта и хранения газа // Современное состояние газогидратных исследований в мире и практические результаты для газовой промышленности. М.: ООО ИРЦ Газпром, 2004. С. 66.

5. Rehder G et al. Enhanced lifetime of methane bubble streams within the deep ocean // Geophysical research letters. 2002. № 29. P. 21.

6. Luoa Y.-T. et al. Study on the kinetics of hydrate formation in a bubble column // Chemical Engineering Science. 2007. № 62. P. 1000.

7. Власов В. А. Диффузионно-феноменологическая теория образования гидрата из ледяного порошка // Теоретические основы химической технологии. 2012. Т. 46.

№ 6. С. 612.

8. Gentz T. et al. A water column study of methane around gas flares located at the West Spitsbergen continental margin // Continental Shelf Research. 2014. Vol. 72. P. 107.

9. Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. Т. 1. 464 с.

10. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике 10.. М.: Наука, 1987. 502 с.

11. Намиот А. Ю. Растворимость газов в воде. М.: Недра, 1981. 177 с.