Способ получения газовых гидратов Советский патент 1989 года по МПК F25J1/00 

f

(2) 4282273/23-26

(22) 23.06.87

(46) 23.07.89. Бкш. № 27

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов

(72)А.М.Лисичкин, В.А.Нпохин, П.П.Чернов и И.И.Зьгбинов

(53)66.073.2(088.8)

(56)Патент США № 2375559, кп. А8-190, 1945.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВЫХ П-ЩРА- ТОВ

(57)Изобретение относится к получению, хранению и использованию в пррмьшшенности газовых гидратов. Цель изобретения - повышение эффективно сти процесса за счет расширения области существования гидратов. Способ осуществляют,- подавая сплошной турбулентный поток дисперсии газ гидра- тообразователя в водосодержаще Ч жидкости, пропускают по каналу при температурах и давлениях устойчивости гидратов в присутствии ациклических насыщенных одноатомиых спиртов с разветвленными алкильиыми радикалами или ацетона или их смесей в те- чение времени5 достаточного для образования гидратов. В качестве газ- гидратообразователей применяют метан, этан и природный углеводородный газ. 3 з.п. ф-лы, 2 табл...

(Л

Изобретение относится к получению, хранению и использованию в промышленности газовых гидратов. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет расширения области существования гидратов. Способ осуществляют, подавая сплошной турбулентный поток дисперсии газгидратообразователя в водосодержащей жидкости, пропускают по каналу при температурах и давлениях устойчивости гидратов в присутствии ациклических насыщенных одноатомных спиртов С₃-С₄ с разветвленными алкильными радикалами или ацетона или их смесей в течение времени, достаточного для образования гидратов. В качестве газгидратообразователей применяют метан, этан и природный углеводородный газ. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изрбретение относится к получению газовых гидратов, а именно к получению гидратов в присутствии веществ, облегчающих переход гидратообразую- щих газов в гидратное состояние, и может быть применено в химической, газовой и других газопроводящих и газопотребляющих отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение экономической эффективности процесса за счет расширения области существования газовых гидратов.

Пример 1. Определяют давления и температуры, отвечакадие предельным состояниям устойчивости гидратов метана, этана и природного газа при их контакте с дистиллированной водой и водными растворами неэлектролитов paзJШЧHOй концентрации. К числу последних относятся ацетон, изопропанол, изобутанол, вторбута- нол, третбутанол, сивушные масла. В качестве сивушных масел применяют: побочные продукты гидролизн ого производства этанола.

Измерения параметров состояния ус- тойчивости газгидратов проводят в статических условиях в реакторе постоянного объема.

Состав сивушных масел определяют хроматографич.ески на колонке с твердой фазой при длине колонки 2 м и внутренним диаметром 3 мм. Таз-носи4;;

X

СП

тель - гелий; рабочая температура колонки 100 и .

Сивушные масла включают, мас,%: амгшовые спирты, преимущественно

изоамиловын и оптически активный первичный амиловый (2-метилбутанол-1 и 3-мет1глбутанол-1 соответственно) 47,8 мас.% в расчете на органическую часть фракции; изобутанол 14,6 мас.% вторбутанол 2,3 мас.%, н-бутанол 2,1 мас.%, изопропанол 12,1 мас.%, н-пропанол 4,1 мас.%, остальное - терпены, высшие спирты и фурфурол. Индивидуальные газы имеют чистоту 99,7%. В качестве природного газа применяют газ с первой ступени сепарации Вуктыльского месторождения. Состав газа, %: метан 81,9; этан 9,57; пропан 2,59; бутаны 0,97;-пен- таны 0,3; остальное - азот.

Измерения проводят в металлическом толстостенном сосуде, снабженном рубашкой термостатирования, электромагнитной мешалкой и кварцевыми ок- нами для визуальной регистрации появления газгидратов. Газгидратообра- зователь барботируют через водную жидкую фазу при непрертлвном перемешивании.

Границу газгидратной области параметров состояний определяют по семи - десяти измерениям минимальных давлений образования гидратов при фиксированных значениях температур. Экспериментальные значения сглаживают по методу наименьших квадратов в линейном приближении Диттона-Фрос- та.

В табл. Г приведены эксперимен- тальные значения понижения . (депрессии) минимального давления устойчивости гидратов при двух температурах ;щя предлагаем111х гидратообразовате- лей, неэлектролитов и концентраций неэлектролитов в водных растворах относительно воды (по известному способу), а для чистой воды - величины давлений.

Из данных табл. 1 следует, что наиболее эффективным неэлектролитом промотирующим образование гидратов всех изученных газов, является ацетон.

Пример 2. Определяют давле- ния и температуры, отвечающие образованию гидратов метана в газожидкостном потоке при фиксированном времени реакции. В качестве реактора используют трубку из нертхавеющей стали: внутренний диаметр трубки 10 мм, длина 2 м. Трубку погружают в термостат и поддерживают температуру в термостате с точностью до +0,1°С. Через две раздельные трубки к переднему концу трубки-реактора подводят газ и жидкую фазу, причем каждая из трубок также термостати- руется. Температура в зоне смешения, определяемая термопарой хромель - ко пель, совпадает с температурой термостатирования.

Выходной конец трубчатого реактора соединяют с толстостенным каналом из оргстекла, имеющим внутренний диаметр 20 мм и длину 10 см. Канал предназначен для наблюдения ; за состоянием газожидкостного потока, истекающего из трубчатого реактора, и фиксации момента появления суспензии гидратов;

Эксперименты проводят на водном растворе ацетона молярной концентрации 1,64 моль. Скорость газожидкостного потока в трубчатом реакторе поддерживают постоянной и равной 10 см/с что обеспечивает время контакта гид- ратообразователя с жидкой фазой в течение 20 с. Молярное соотношение газа и жидкой фазы 1:10.

Эксперименты проведены при 273 - 290 К.- Для дистиллированной воды и для водно-ацетонового раствора определяют при фиксированных температурах минимальные давления, при которых регистрируется появление в потоке суспензии гидратов.

В табл. 2 указаны минимальные давления образования газовых гидратов при трех температурах; гидратообра- зователь - метан.

Приведенные в табл. 2 значения иллюстрируют наличие значительного промотирующего эффекта ацетона, существенно облегчающего переход газа в гидратное состояние.

Формула изобретения

ния эффективности процесса за счет расиирения области существования гидратов, пропускание ведут в присутствии ацетона или изопропанола, или ь . изо-, втор-, третбутанола, или их смесей, а в качестве гидратообразова- теля используют метан, этан и природный газ.

2, Способ по п. 1,отличающий с я тем, что ацетон, изопропа- нол и третбутанол берут в концентраОтсутствует;вода (по известному способу) Ацетон

tl -.

Изопропанол

tt

11

tt

Третбутанол

tt

Изобутанол Вторбутанол

Сивушные масла Ацетон

6I

.

0

1

ции О, - 19, 1,3 - 6,0 и 0,4 -. 120 моль на 1000 г соответственно.

Таблица

Метан

1,45

2,30

,1

НеэлектролитМолярнаяГоэгидрат- Депрессия давления,

концентра-образова- МПа, при, К

ция не-тель- --.«--..---

электро-275280

литаI

,,02,28

,,970,78

Примечание. Знак минус означает повышение предельного

давления в присутствии неэлектролита, т.е. ингибирование образования гидратов.

Таблица 2

Жидкая фаза Давление в реакторе, МПа, при, К

275 I 280 Г 285

Дистиллированная вода (по известному способу.) 4,1 6,6 10,2 Водный раствор ацетона 1,4 2,9 5,7

8

Продолжение табл.1