РАВНОВЕСНЫЕ СВОЙСТВА ГИДРАТА ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ

• Main Authors: Воронов, Виталий, Городецкий, Евгений, Муратов, Андрей, Поднек, Виталий, Григорьев, Борис
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ» 2014
• Subjects: Methane hydrate
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/ravnovesnye-svoystva-gidrata-dvuokisi-ugleroda-v-poristyh-sredah; http://cyberleninka.ru/article_covers/15671075.png

Методом адиабатической калориметрии исследованы равновесные свойства гидрата углекислого газа в кварцевом порошке с размером зерен 5-8 μ в интервале температур 260-290 K и давлений до 5 МПа. Измерены кривые трехфазного равновесия «вода гидрат газ», гидратное число, теплоемкость гидрата и теплоты его разложения на указанной линии. Обнаружено существенное отличие гидрата углекислого газа от гидрата метана. Линия двухфазного равновесия «гидрат метана газ (метан)» с высокой точностью совпадает с соответствующей изохорой метана. В то же время в гидрате углекислого газа указанная линия заметно отличается от изохоры диоксида углерода. Это означает, что при изменении температуры системы вдоль линии двухфазного равновесия «газ гидрат» имеет место активный межфазный обмен молекулами СО 2 (или существенное изменение гидратного числа). В частности, в интервалах давлений и температур, изученных в работе, гидратное число изменялось от 6,2 до 7,1. Скрытая теплота фазового перехода на линии «вода гидрат газ» без учета растворимости СО 2 в воде оказалась равной (321 + 2) Дж/г. В то же время с учетом эффекта растворимости теплота диссоциации равна (345 + 2) Дж/г. Характерный сдвиг кривой трехфазного равновесия «вода гидрат газ в пористой среде» оказался равным 0,72 K. С учетом указанной выше теплоты диссоциации гидрата СО 2 это означает, что межфазное натяжение на границе «гидрат СО 2 -вода» приблизительно в 2 раза выше, чем для гидрата метана. Methods of adiabatic calorimetry were used for study of carbon dioxide hydrate equilibrium properties in the quartz powder with the grain size of 5-8 microns in the temperature range of 260-290 K and the pressure range of up to 5 MPa. Three-phase equilibrium curves «water hydrate gas», the hydrate number, the heat capacity of the hydrate and its dissociation heat at the specified line were measured. Significant difference of the carbon dioxide hydrate from the methane hydrate was detected. The double-phase equilibrium line «methane hydrate gas (methane)» coincides with high accuracy with a respective methane isochor. Meanwhile, the specified line in the carbon dioxide hydrate differs significantly from the carbon dioxide isochor. This means that with the system temperature change along the double-phase equilibrium line «gas hydrate» active interphase CO 2 molecule exchange (or significant change of the hydrate number) occurs. In particular, the hydrate number varied from 6,2 to 7,1 in the pressure and temperature ranges studied in the work. The latent heat of the phase transfer at the line «water hydrate gas», with no account of CO 2 solubility in water, turned to be equal to (321 ± 2) J/g. Meanwhile, the heat of dissociation equals to (345 ± 2) J/g, taking into account the solubility effect. A typical shift of the three-phase equilibrium curve «water hydrate gas in porous medium» turned to be equal to 0,72 K. Taking into account the above-specified heat of dissociation of CO 2 hydrate, this means that interphase tension at the «CO 2 hydrate water» border is approximately 2 times higher than for methane hydrate.