Способ разложения газовых гидратов Российский патент 2023 года по МПК C09K8/52 C10L3/06 

Изобретение относится к области газовой и нефтяной промышленности. Оно может быть использовано при добыче газа на материковых и морских месторождениях природных гидратов, а также при ликвидации техногенных гидратов в системах сбора, подготовки и транспорта углеводородного сырья.

Известен способ разложения газовых гидратов путем подвода тепла от экзотермических реакций в зону диссоциации гидратов, отбор выделившихся при этом углеводородного газа и жидкости, причем экзотермические реакции проводят вне зоны разложения газовых гидратов, энергию, полученную от экзотермических реакций, преобразуют в электрическую энергию, с помощью которой обеспечивают режим разложения газовых гидратов в одной или нескольких зонах газовых гидратов, для чего электрической энергией нагревают высоконапорный теплоноситель и подают его на расстояние по зоне разрушения газовых гидратов от места его ввода (Патент РФ № 2424427 C1).

Недостатком рассмотренного способа является многостадийный процесс, заключающийся в выполнении экзотермических реакций вне зоны контакта с гидратами, причем получаемое от этих реакций тепло преобразуют в электрическую энергию, которую затем используют для разложения гидратов. На каждой стадии этого процесса происходят потери энергии: как тепловой, так и электрической, из-за чего снижаются энергетический КПД и общая эффективность разложения гидратов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разложения газовых гидратов путем контакта с ними антигидратного реагента, например, метанола (а.с. СССР № 390257, М.Кл.² Е21В 43/00. опубл. 11.07.73. Бюл. № 30).

Недостатком данного способа является использование метанола, необходимого для разложения газовых гидратов, что влечет за собой:

- транспортировку и хранение в специально оборудованных складах этого токсичного вещества;

- ухудшение экологической обстановки.

Указанные недостатки негативно влияют на общую эффективность способа.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности разложения гидратов.

Техническим результатом является комплексное воздействие на гидрат физико-химической и экзотермической реакциями реагента.

Технический результат достигается тем, что в способе разложения газовых гидратов, включающем контакт с ними реагента, способствующего их диссоциации, новым является то, что применяют реагент, содержащий смесь, с помощью которой осуществляют экзотермическую реакцию с получением дополнительных антигидратных веществ.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит нитрат аммония и нитрит натрия.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит нитрит натрия и хлорид аммония.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит нитрит натрия, карбамид и соляную кислоту.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит нитрит натрия, карбамид и сульфаминовую кислоту.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит нитрит натрия, карбамид и азотную кислоту.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит минеральные соли гидразина или гидроксиламина (хлориды, нитраты, сульфаты) и нитрит натрия.

Кроме того, новым является то, что смесь содержит сульфамат аммония, гипохлорит натрия и водный раствор аммиака.

Технический прием, заключающийся в том, что применяют реагент, содержащий смесь, с помощью которой осуществляют экзотермическую реакцию с получением дополнительных антигидратных веществ, позволяет комплексно воздействовать на гидрат физико-химической и экзотермической реакциями.

Технический прием, заключающийся в том, что смесь содержит нитрат аммония и нитрит натрия, которые позволяют осуществить экзотермическую реакцию:

с получением тепловой энергии в количестве 314 кДж/моль и антигидратных продуктов (азота и водного раствора нитрата натрия), оказывающих физико-химическое воздействие на гидрат.

Технический прием, заключающийся в том, что смесь содержит нитрит натрия и хлорид аммония, которые позволяют осуществить экзотермическую реакцию:

с получением тепловой энергии в количестве 309 кДж/моль и антигидратных продуктов (азота и водного раствора хлорида натрия), оказывающих физико-химическое воздействие на гидрат.

Технический прием, заключающийся в том, что смесь содержит нитрит натрия, карбамид и соляную кислоту, которые позволяют осуществить экзотермическую реакцию:

с получением тепловой энергии в количестве 852 кДж/моль и антигидратных продуктов (азота и водного раствора хлорида натрия), оказывающих физико-химическое воздействие на гидрат.

Технический прием, заключающийся в том, что смесь содержит нитрит натрия, карбамид и сульфаминовую кислоту, которые позволяют осуществить экзотермическую реакцию:

с получением тепловой энергии в количестве 1474 кДж/моль и антигидратных продуктов (азота и водного раствора сульфата натрия), оказывающих физико-химическое воздействие на гидрат.

Технический прием, заключающийся в том, что смесь содержит нитрит натрия, карбамид и азотную кислоту, которые позволяют осуществить экзотермическую реакцию:

с получением тепловой энергии в количестве 789 кДж/моль и антигидратных продуктов (азота и водного раствора нитрата натрия), оказывающих физико-химическое воздействие на гидрат.

Технический прием, заключающийся в том, что смесь содержит сульфамат аммония, гипохлорит натрия и водный раствор аммиака, которые позволяют осуществить экзотермическую реакцию:

с получением тепловой энергии в количестве 1700 кДж/моль и антигидратных продуктов (азота, сульфата аммония и водного раствора хлорида натрия), оказывающих физико-химическое воздействие на гидрат.

Авторам неизвестно из существующего уровня техники повышение эффективности разложения гидратов подобным образом.

Реализация способа иллюстрируется следующим примером.

Способ разложения газовых гидратов, включающий контакт с ними реагента, способствующего их диссоциации, причем применяют реагент, содержащий смесь, с помощью которой осуществляют экзотермические реакции (1) - (6) с получением тепла от 309 до 1700 кДж/моль и дополнительных антигидратных веществ (водных растворов нитрата натрия, хлорида натрия, сульфата натрия и сульфата аммония и азота).

Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет достичь поставленного технического результата.

Изобретение относится к области газовой и нефтяной промышленности. Изобретение может быть использовано при добыче газа на материковых и морских месторождениях природных гидратов, а также при ликвидации техногенных гидратов в системах сбора, подготовки и транспорта углеводородного сырья. Предлагаемый способ разложения газовых гидратов включает контакт с ними реагента, способствующего их диссоциации. Применяют реагент, содержащий смесь нитрата аммония и нитрита натрия или нитрита натрия и хлорида аммония. Также применяют реагенты, содержащие смесь нитрата аммония и нитрита натрия, или смесь нитрита натрия и хлорида аммония, или смесь нитрита натрия, карбамида и соляной кислоты, или смесь нитрита натрия, карбамида и сульфаминовой кислоты, или смесь нитрита натрия, карбамида и азотной кислоты, или смесь сульфамата аммония, гипохлорита натрия и водного раствора аммиака. Осуществляют экзотермическую реакцию с получением дополнительных антигидратных веществ. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разложения гидратов.

Способ разложения газовых гидратов, включающий контакт с ними реагента, способствующего их диссоциации, отличающийся тем, что применяют реагент, содержащий смесь нитрата аммония и нитрита натрия, или смесь нитрита натрия и хлорида аммония, или смесь нитрита натрия, карбамида и соляной кислоты, или смесь нитрита натрия, карбамида и сульфаминовой кислоты, или смесь нитрита натрия, карбамида и азотной кислоты, или смесь сульфамата аммония, гипохлорита натрия и водного раствора аммиака, с помощью которой осуществляют экзотермическую реакцию с получением дополнительных антигидратных веществ.