Ле Тхи Тху Тхуи, Хунь Бао Суиенx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт - ИМОЯК
Направление- Нефтегазовое дело
Кафедра МД
ДОКЛАД
по дисциплине « ХИМИЯ »
на тему:
ГИДРАТЫ МЕТАНА – НОВЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РЕСУРС
Выполнили студенты гр.152Б31
Ле Тхи Тху Тхуи, Хунь Бао Суиен
Проверил Доцент
Кашкан Галина Валериановна
Томск 2013
1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ................................................................................... 2
Соединение гидрат метана ................................................... 4
Запасы гидрата метана ........................................................ 5
Применение гидрата метана ................................................ 6
Экологические проблемы ..................................................... 8
Заключение .............................................................................. 9
Список литературы ................................................................ 9
2
ВВЕДЕНИЕ
С каждым годом в мире все острее стоит вопрос с топливноэнергетическими ресурсами. К ним относятся полезные ископаемые,
используемые для производства энергии: нефть, конденсат, горючий газ,
каменные и бурые угли, уран, битуминозные сланцы, торф и др. По
прогнозам экспертов, потребление энергоресурсов в ближайшие 30 лет на
земле возрастет наполовину. Продуктивность известных месторождений
углеводородов снижается, новые крупные месторождения открываются все
реже, а использование угля наносит ущерб экологии. Поэтому скудеющие
запасы обычных углеводородов нужно чем-то компенсировать. Среди
перспективных новых видов углеводородного сырья ученые выделяют
гидрат метана, запасы которого на планете, по ориентировочным оценкам,
составляют около 700 триллионов кубических метров. По оценкам
Департамента Энергетики США энергия мировых запасов гидрата метана в 2
раза превышает суммарную энергию запасов нефти, угля и газа мира.
СОЕДИНЕНИЕ ГИДРАТ МЕТАНА
Гидрат метана — супрамолекулярное соединение метана с водой,
образующееся
при
при
низких
температурах
и
повышенных
давлениях. Вокруг молекулы метана образуется решетка молекул воды
(льда). Обычно залегает под слоем вечной мерзлоты или глубоко на дне
океана.
Внешне гидрат метана похож на лед или рыхлый снег. Соединение
устойчиво при низкой температуре и повышенном давлении. Гидрат метана
стабилен при температуре 0 C и давлении около 25 Атм. Такое давление
имеет место на глубине океана около 250 м. При атмосферном давлении
гидрат метана сохраняет устойчивость при температуре -80°C.
При повышении температуры гидрат метана легко распадается на воду и газ.
Если при этом поднести огонь, гидрат метана будет гореть. Поэтому его
иногда называют «горючий лед» или “огнеопасный лёд”
3
Из одного кубического метра гидрата метана при нормальном атмосферном
давлении можно получить 164 кубических метра природного газа.
ЗАПАСЫ ГИДРАТА МЕТАНА
Месторождения гидрата метана есть практически по всему миру, их освоение
могло бы быть доступным большинству стран.
Самые большие запасы гидрата метана обнаружены в районах вечной
мерзлоты и в океанских приполярных областях.
По ориентировочным оценкам, запасы гидрата метана на земле составля ют
не менее 250 трлн кубических ме тров – по энергетической ценности это в 2
раза превышает суммарную ценность всех запасов нефти, угля и газа на
планете.
ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРАТА МЕТАНА
Существование этого огромного глобального хранилища метана повышает
возможность использования гидрата метана как источника энергии, тем
более, что газ метан горит более эффективно и чисто, чем любое другое
ископаемое топливо, выпуская менее половины количества углекислого газа
при сжигании нефти.
CH4 + 2O2 => CO2 + 2H2O (сжигание метана)
Метан
широко используют как бытовое и промышленное топливо и
как сырьё для промышленности.
Каталитическое окисление смеси метана с аммиаком лежит в основе
промышленного производства синильной кислоты.
Метан используют как источник водорода в производстве аммиака, а также
для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH4 + H2O → CO + 3H2,
применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов,
альдегидов и др.
4
Экологические проблемы
При нормализации давления и температуры окружающей среды, гидрат
разлагается и выделяет природный газ (метан). Метан является парниковым
газом. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно
принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы.
Влияние глобального потепления на состояние гидрата метана
Экологичный способ сжигания метана
Исследователям удалось установить, что обработка гидрата CH4 приводит к
замене в его структуре молекул метана на молекулы углекислого газа и
высвобождению первого. По словам исследователей, это позволяет
одновременно добывать углеводородное топливо и захоранивать вредные
продукты его сгорания (то есть углекислый газ).
5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Месторождения гидратов метана на морском дне действительно огромны.
Можно называть его «белое золото” с морского дна.
Гидрат метана является перспективным видом топлива будущего
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1.Истомин В.А., Нестеров А.Н., Чувилин Е.М., Квон В.Г., Решетников А.М.,
Разложение гидратов различных газов при температурах ниже 273К //
Газохимия, 2008. № 3. – С. 30—44.
2.Макогон Ю.Ф., Холдич С., Макогон Т.Ю. Кинетика и морфология
вторичных кристаллов газовых гидратов // Газовая промышленность.
Газовые гидраты (спецвыпуск). 2006. – С. 51—54.
3.Пат. РФ № 2415699, Установка для получения гидрата газа и устройство
для его обезвоживания / Катох Юити (JP), Нагамори Сигеру (JP),
Ивасаки Тору (JP), 10.05.2010
4.Якушев В.С., Квон В.Г., Герасимов Ю.А., Истомин В.А. Современное
состояние газогидратных технологий. — М.: ООО «ИРЦ Газпром»,
2008. — 88 с.
6