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Avance de la investigación experimental sobre la sustitución del hidrato de gas natural por dióxido de carbono

, Zhao Jiafei, , Song, , Liu Weiguo, , Xue, , Cheng.

Xu Kun (1987-), hombre, candidato a maestría, dedicado principalmente a la investigación sobre minería por desplazamiento de hidratos de gas natural, correo electrónico: tjxxk @ 126.com

Utilización de energía marina y energía Conservación, Laboratorio clave del Ministerio de Educación de la Universidad Tecnológica de Dalian, Liaoning 116024.

El hidrato de gas natural se considera la nueva fuente de energía de mayor valor comercial en el siglo XX. La cantidad de hidratos de gas en la litosfera poco profunda a profundidades inferiores a 2 000 m en todo el mundo equivale al doble de la de los combustibles fósiles convencionales combinados. El método de sustitución de CO2, como método que combina el almacenamiento a largo plazo del gas de efecto invernadero CO2 con la extracción de gas natural, ha despertado un gran interés entre muchos investigadores. Este artículo revisa el progreso en la investigación experimental nacional y extranjera sobre la recuperación de CH4 por desplazamiento de CO2 en hidratos de gas natural. Se discutieron las ventajas y desventajas de la inundación con CO2 para la producción de hidratos de gas natural y se enfatizaron las ventajas de la inundación con emulsión de CO2. Se presentan y analizan los últimos avances en experimentos de desplazamiento de emulsión de CO2 gaseoso, CO2 líquido y CO2, y se comparan los tres métodos de desplazamiento. Se presentaron los últimos avances en los experimentos de preparación de emulsión de CO2 y se discutieron y analizaron las cuestiones técnicas clave del CO2 gaseoso, líquido y emulsión en la producción por desplazamiento de hidratos de gas natural.

Palabras clave: hidrato de gas natural; dióxido de carbono; minería por desplazamiento; líquido emulsionado

Progreso de la investigación experimental sobre la sustitución del CO2 del hidrato de gas natural

, Zhao Jiafei, Liu Weiguo, Xue, Ye

Laboratorio clave de utilización y conservación de energía marina, Universidad Tecnológica de Dalian, Dalian 116023

Resumen: El hidrato de gas natural (NGH) se considera un Una nueva fuente de energía con gran valor de desarrollo comercial, la cantidad de NGH en la litosfera global dentro de un radio de 2.000 metros es aproximadamente el doble de la cantidad total de energía fósil probada. El método de sustitución de CO2, como método que combina el almacenamiento de CO2 a largo plazo y el desarrollo de NGH, ha atraído la atención de muchos investigadores de todo el mundo. Se revisó el progreso de la investigación experimental sobre la sustitución del CH4 por CO2 en los hidratos, se discutieron las ventajas y desventajas del método de producción de gas natural a partir de hidratos y se destacó la superioridad de la emulsión de CO2. Luego, se presentan y analizan los últimos avances en los experimentos de reemplazo de CH4 con CO2 gaseoso, CO2 líquido y emulsión de CO2, y se presentan los últimos avances experimentales en la preparación de emulsión de CO2. Finalmente, se demuestran las cuestiones técnicas clave de las diferentes formas de métodos de reemplazo de CO2.

Palabras clave: hidrato de gas natural; dióxido de carbono; explotación alternativa; emulsión

0 Introducción

El hidrato de gas natural, también conocido como "hielo combustible", existe ampliamente. Las zonas de permafrost y los fondos marinos profundos se consideran los nuevos recursos energéticos de mayor valor comercial en el siglo XXI, con enormes reservas de recursos [1]. En la actualidad, los principales métodos para la extracción de hidratos de gas natural incluyen el método de excitación térmica, el método de reducción de presión y el método de reactivo químico [2]. Estos métodos logran el propósito de descomposición y extracción al destruir el equilibrio de fases de los hidratos in situ. Sin embargo, al considerar las características técnicas y económicas de varios métodos de minería, también es necesario darse cuenta de que el hidrato de gas natural, como componente de la formación en el área de ocurrencia, juega un papel muy importante en la estabilidad de la formación en el área. ; sin embargo, los métodos anteriores no son adecuados durante el proceso de extracción del hidrato de gas natural, este se descompone en gas y agua, lo que puede provocar inestabilidad geológica y, por tanto, desencadenar desastres geológicos [3]. Al mismo tiempo, debido al rápido desarrollo de la producción social humana, grandes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero se han convertido en un importante problema ambiental al que los humanos debemos enfrentarnos. El almacenamiento de CO2 se considera un medio eficaz para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera y mitigar el efecto invernadero global.

A partir de los dos puntos anteriores, los investigadores han propuesto la idea de utilizar CO2 para sustituir el CH4 en los hidratos de gas natural [4]. Como método que integra el almacenamiento a largo plazo del gas de efecto invernadero CO2 y la extracción de gas natural, este método no sólo puede evitar algunas deficiencias de los métodos mineros convencionales, como la incapacidad del método de reducción de presión para resolver la fuente de calor, la baja utilización del calor velocidad del método de descomposición térmica y el alto costo de agregar inhibidores, fácil de causar daños a la formación, etc. También proporciona un método para el almacenamiento a largo plazo del gas de efecto invernadero CO2 y la estabilización de las formaciones del fondo marino durante la extracción de gas natural [5], y proporciona una forma eficaz de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en la superficie terrestre.

Aunque el método de sustitución de CO2 se considera un método prometedor para la producción de hidratos de gas natural, tiene la desventaja de una velocidad de sustitución lenta. Según los datos obtenidos por Masa Ki Ota [6] utilizando CO2 gaseoso a una presión de 3,25 MPa y un cambio de temperatura de 271,2 K a 275,2 K, se puede saber que después de que la reacción continúa durante aproximadamente 10 h, la tasa de reemplazo se vuelve bastante lento si el reemplazo Si no se puede aumentar la velocidad de reacción, la tecnología no tendrá valor de aplicación práctica.

Estudio de viabilidad de 1 reacción de desplazamiento

La figura 1 es la curva típica de equilibrio de fases de CH4, CO2 y sus hidratos dibujada por Sloan[7], con la temperatura seleccionada en sedimentos naturales. Condiciones de formación de hidratos de gas: alrededor de 273 K. Las áreas A y B en la Figura 1 están por encima de la línea de equilibrio de fase hielo (agua)-hidrato-CO2 gaseoso (CO2 líquido) y debajo de la línea de equilibrio de fase hielo (agua)-hidrato-CH4 gaseoso, lo que indica que el CH4 y el CO2 gaseosos están hidratados. En esta zona pueden coexistir objetos, y la existencia de esta zona demuestra la posibilidad de que el gas CO2 sustituya a los hidratos de gas natural.

Figura 65438 Diagrama de equilibrio de fases CH4-CO2-H2O 0 (según referencia [7])

Los experimentos de equilibrio de fases y cálculos teóricos del sistema CH4-CO2-H2O muestran que cuando la temperatura es inferior a 283 K, la presión de formación de hidrato de CH4 es mayor que la presión de formación de hidrato de CO2 a la misma temperatura. Por lo tanto, en teoría, después de inyectar CO2 en depósitos subterráneos de hidrato, el hidrato de CH4 se convertirá en hidrato de CO2 más estable y, al mismo tiempo, se liberará gas CH4 [8]. En este proceso se produce simultáneamente la formación de hidrato de CO2 y la descomposición de hidrato de gas natural. Los datos experimentales de Masa Ki Ota [6] muestran que el calor liberado por la formación de hidrato de CO2 (73,3 kJ/mol) es mucho mayor que el calor absorbido por la descomposición del hidrato de CH4 (14,5 kJ/mol). Esto no solo proporciona el calor necesario para la descomposición del hidrato de CH4 durante el proceso de reacción, sino que también resuelve el problema de la fuente de calor, evita la autoprotección durante el proceso de descomposición del hidrato y promueve la descomposición de los hidratos de gas natural [9]. Según la teoría básica de la termodinámica química, las reacciones químicas espontáneas siempre se desarrollan en la dirección de disminución de la energía libre de Gibbs. Según Masa Ki Ota [10], en condiciones de un rango de temperatura de 271,2 ~ 275,2 K y una presión de 3,25 MPa, la energía libre de Gibbs del CO2 que reemplaza al CH4 es negativa y la reacción de sustitución se desarrollará espontáneamente. En cuanto a la fuerza impulsora del proceso de reemplazo, Masa Ki Ota [10] cree que es la diferencia de fugacidad entre la fase gaseosa y la fase hidratada en este proceso.

Desde una perspectiva microscópica, tanto los hidratos de CO2 como los de CH4 pertenecen a los hidratos de tipo I [11]. El hidrato de CH4 tiene 6 cavidades medianas y 2 cavidades pequeñas. El volumen de las moléculas de CO2 es mayor que el del CH4, y su tamaño está entre la cavidad media y la cavidad pequeña del hidrato de CH4 [12]. Por lo tanto, la eficiencia de reemplazo máxima teórica del hidrato de CH4 solo puede alcanzar 75 [12]. Uchida[8] et al. creen que la reacción de desplazamiento entre el CO2 y el CH4 hidrato se divide en dos pasos principales: 1) el CH4 hidrato se descompone y el CH4 gaseoso liberado sale de la fase sólida y entra en la fase de CO2; reformado y moléculas de CH4. Debido al efecto de memoria, cada cavidad celular se ocupa rápidamente y las moléculas de CO2 ingresan a esa parte de la cavidad celular. El proceso de reemplazo de las dos moléculas invitadas durante el proceso de reemplazo se muestra en la Figura 2.

Figura 2 Cambios en las dos cavidades cristalinas durante el proceso de reemplazo (según literatura [14])

2 Estudio experimental

2.1 Producción de reemplazo de CO2 por gas de hidrato de gas natural

La Figura 3 es un diagrama esquemático del dispositivo experimental utilizado por Masa Ki Ota et al [6] para sustituir el CH4 por CO2 gaseoso a alta presión. Ohta realizó tres series de experimentos. Durante el experimento, la presión dentro del reactor fue de 3,25 MPa y las temperaturas del sistema de temperatura constante se establecieron en 271,2 K, 273,2 K y 275,2 K respectivamente.

Los pasos experimentales específicos son los siguientes: 1) Agregar una cierta cantidad de agua desionizada al recipiente de reacción, luego introducir gas CH4, agitar a alta velocidad con un agitador y generar CH4 hidrato bajo ciertas condiciones de temperatura y presión 2) Cuando el; Caldera de reacción Cuando la presión interna ya no cambia, se puede considerar que el hidrato de CH4 está saturado. Después de reposar durante un período de tiempo, se introduce gas CO2 a alta presión para expulsar el gas CH4 restante en el recipiente de reacción. El gas descargado se detecta mediante espectroscopía Raman para confirmar que se ha eliminado el gas CO2. presurizar el recipiente de reacción al valor predeterminado; 3) Establecer el sistema de temperatura constante a la temperatura requerida para el experimento y luego colocar el recipiente de reacción en el sistema de temperatura constante. Después de que comienza la reacción, se toma una pequeña cantidad de muestras de gas en ciertos intervalos durante el proceso de reacción y se analiza con un espectrómetro Raman para calcular las cantidades molares de los dos gases en el reactor en diferentes momentos, calculando así la cantidad de reemplazo y el reemplazo. tasa de gas CH4.

Figura 3 Diagrama esquemático del dispositivo de CH4 de reemplazo de CO2 (basado en la literatura [6])

1.Tanque de gas CO2 2. Dispositivo de enfriamiento 3. Bolsa de aire de dióxido de carbono 4. Airbag de CH4; 5. Reactor con sistema de temperatura constante; 6. Ventanas 7. Agitador; 8. Válvula reductora de presión; 13. Espectrómetro Raman; 14. Tanque de almacenamiento de gas

La figura 4 es un gráfico que muestra los cambios con el tiempo en la cantidad de descomposición de hidrato de CH4 y la cantidad de formación de hidrato de CO2 obtenida del experimento de Masa Ki Ota. Al analizar tres conjuntos de datos experimentales, se pueden sacar las siguientes conclusiones: 1) En condiciones de presión constante, aumentar adecuadamente la temperatura de reacción es beneficioso para la reacción de desplazamiento 2) La cantidad de descomposición del hidrato de CH4 es básicamente la misma que la del CO2; hidratar, lo que demuestra que la reacción de desplazamiento La reacción es un proceso en el que las moléculas de CO2 ocupan la cavidad cristalina donde se encuentran las moléculas de CH4 3) La tasa de reemplazo es alta al comienzo de la reacción, pero después de la reacción continúa durante aproximadamente 10 horas; la tasa de reemplazo cae significativamente.

Figura 4 Curvas de cambio de descomposición de hidratos de CH4 y formación de hidratos de CO2 (según la literatura [6])

Li [4] et al. demostraron experimentalmente que el gas CO2 reemplaza la hidratación del gas natural. Cuando se utilizan materiales, la temperatura y la presión tienen una gran influencia en la tasa de reemplazo, y temperaturas y presiones más altas pueden promover la reacción. Además, cuando la temperatura experimental supera el punto de congelación, la velocidad de descomposición del hidrato de CH4 aumenta significativamente.

2.2 Reemplazo de CO2 líquido para la producción de hidratos de gas natural

MasaKi Ota et al. [14] también realizaron experimentos sobre la sustitución de CH4 en hidratos de gas natural con CO2 líquido saturado. En comparación con la Figura 4, el dispositivo experimental tiene un dispositivo de licuefacción/CO adicional. Los pasos específicos de este experimento son los siguientes: 1) Agregar una cierta cantidad de agua desionizada al recipiente de reacción, luego introducir gas CH4 y generar hidrato de CH4 en ciertas condiciones de temperatura y presión mediante la agitación a alta velocidad del agitador 2; ) Cuando la presión en el reactor ya no cambia, se puede considerar que el CH4 hidrato está saturado. Después de dejarlo reposar durante un período de tiempo, use gas CO2 a alta presión para eliminar completamente el gas CH4 restante en el recipiente de reacción. Utilice un espectrómetro Raman para detectar el gas descargado y confirmar que no hay CH4 en el recipiente de reacción. Luego continúe agregando CO2 gaseoso al recipiente de reacción. Presione hasta un valor predeterminado y luego agregue CO2 líquido saturado al recipiente de reacción. 3) Cuando el recipiente de reacción esté lleno con CO2 líquido, coloque el recipiente de reacción en el sistema de temperatura constante; Establezca la temperatura al valor requerido para el experimento y comienza la reacción de desplazamiento. Una vez que comienza la reacción, se utiliza un espectrómetro Raman para detectar la composición del hidrato de CO2 y del hidrato de CH4 en el hidrato, así como los tipos de moléculas en los poros pequeños del hidrato.

La Figura 5 es un gráfico que muestra el cambio porcentual de hidrato de CH4 y hidrato de CO2 en el hidrato total durante la reacción de desplazamiento. Se puede ver en la figura que la disminución de CH4 hidrato es básicamente consistente con el aumento de CO2 hidrato, lo que demuestra la viabilidad de que el CO2 líquido reemplace al CH4, y también muestra que el proceso de reemplazo es el proceso en el que las moléculas de CO2 ocupan moléculas de CH4. en la cavidad del cristal. La Figura 6 es un diagrama que muestra los cambios en la proporción de moléculas de CH4 en hidratos, mesoporos y microporos durante la reacción. Se puede ver en la figura que las moléculas de CH4 en la cavidad media disminuyen mucho más rápido que las de la cavidad pequeña, y la proporción de moléculas de CH4 en todo el hidrato es aproximadamente la misma que la de la cavidad media, lo que demuestra que el desplazamiento La reacción sólo ocurre en la cavidad media del hidrato de CH4.

Figura 5 La curva de cambio porcentual de CH4 y CO2 hidrato (según la literatura [14])

Figura 6 La curva de cambio porcentual de las moléculas de CH4 en hidratos, cavidades pequeñas y medianas cavidades (según la Referencia [14]).

2.3 Reemplazo de emulsión de dióxido de carbono para extraer hidrato de gas natural

Ji-Ho Yoon et al [15] creen que en la etapa inicial, el área de contacto entre las moléculas de CO2 y el hidrato de CH4. es grande y la tasa de reemplazo es mayor. A medida que avanza la reacción, la capa de hidrato de CO2 formada sobre el hidrato de CH4 actúa como un escudo, impidiendo una mayor descomposición del hidrato de CH4, lo que hace que la tasa de reemplazo disminuya hasta detenerse.

Para aumentar la velocidad de reacción de desplazamiento, McGrail et al [16] propusieron un método de recuperación mejorada de hidratos de gas natural (EGHR). Los puntos clave de este método son: primero preparar una emulsión con CO2 líquido como fase dispersa y agua como fase continua a través de un método determinado, y luego inyectar la emulsión en la capa de hidrato de CH4 previamente formada en la capa de arena bajo una cierta presión. en contacto con el hidrato para reemplazar el CH4 en el hidrato. Mc Grail et al. creen que esto puede aprovechar al máximo las propiedades físicas y termodinámicas del sistema mixto H2O-CO2, combinado con las ventajas del flujo multifásico controlable, la transferencia de calor y los procesos de transferencia de masa en medios porosos, para fortalecer la reacción de desplazamiento.

Aunque el reemplazo de la emulsión de CO2 se considera un buen método de reemplazo, la tecnología de preparación de la emulsión de CO2 aún no está muy madura. Varun V.Dhanu Ka et al. [17] aplicaron un nuevo emulsionante TMN-6 (surfactante de etoxilato de alcohol isómero) en la preparación de la emulsión de CO2 y prepararon CO2 como fase dispersa y agua como fase continua (C/W). emulsión), del cual el CO2 representa el 90%. Bajo la condición de que la temperatura sea inferior a 318 K, con la presión,

Fig. 7 Diagrama esquemático del dispositivo de preparación de emulsión de CO2 (basado en la literatura [18])

1. Tanque de gas CO2; 2. Bomba de pistón; 3. Dispositivo de emulsificación de CO2; 8. Sistema de adquisición de datos; 7 es el diagrama esquemático de Zhou Xitang del dispositivo para preparar una emulsión de CO2 de et al. Los pasos de preparación incluyen principalmente: ① Verter una cierta cantidad de agua desionizada, emulsionante TMN-6 y gas CO2 en el recipiente de reacción (2) Usar un dispositivo de emulsificación para emulsionar el gas CO2, almacenarlo en una botella de almacenamiento de líquido y usarlo; una bomba de émbolo para presurizar el líquido. Cuando la presión alcance el valor requerido (30 MPa), agregue CO2 líquido al reactor (3) Coloque el reactor en el sistema de temperatura constante. Después de configurar la temperatura, encienda el agitador para generar CO2. emulsión.

Xitang Zhou et al. [18] realizaron experimentos sobre la sustitución de CH4 por una emulsión de CO2. El dispositivo y los pasos de este experimento son los mismos que los de reemplazar CHq con CO2 líquido, excepto que el CO2 líquido introducido en el reactor durante el experimento debe reemplazarse con una emulsión de CO2. Antes de que Zhou et al. realizaran este experimento, primero realizaron un experimento utilizando CO2 líquido para reemplazar el CH4 para compararlo con el reemplazo de la emulsión de CO2. Los datos experimentales obtenidos del experimento de desplazamiento de CO2 líquido con una presión de 3,25 MPa y una temperatura de 273,2 K se compararon con los datos obtenidos por Masa Ki Ota et al [14] en 2005 en las mismas condiciones, y se obtuvo la Figura 8. . Como puede verse en la figura, las eficiencias de reemplazo de los dos experimentos son básicamente las mismas, lo que garantiza que los datos obtenidos por el experimento de reemplazo de emulsión de CO2 de Zhou et al. sean comparables al experimento de Ohta Masaki.

Figura 8 Comparación de la eficiencia de desplazamiento de CO2 líquido (basada en la literatura [18])

Zhou et al. realizaron tres grupos de experimentos de desplazamiento de emulsión de CO2. La temperatura y la presión fueron las mismas para cada experimento, solo se cambió la relación C/W de la emulsión. Las relaciones de masa C/W de los tres experimentos fueron 9/1, 7/3 y 5/5 respectivamente. La Figura 9 es una comparación de la eficiencia de desplazamiento de estos tres grupos de experimentos y la reacción de desplazamiento de CO2 líquido.

Se puede ver en la figura que la eficiencia de desplazamiento de la emulsión de CO2 es mayor que la del CO2 líquido. Entre las tres proporciones de emulsión de CO2, la emulsión con una relación de masa C/W de 9/1 tiene la eficiencia de desplazamiento más alta. es aproximadamente el mismo En condiciones de reacción, es 1,5 veces mayor que el del CO2 líquido y la velocidad de desplazamiento es de 5 a 7 veces mayor que la del último.

Figura 9 Comparación de la eficiencia de desplazamiento de CH4 entre la emulsión de CO2 y el CO2 líquido (según la literatura [18])

Además, para demostrar la superioridad de la emulsión de CO2, Xitang Zhou et al. [19] también compararon la eficiencia de desplazamiento del CO2 gaseoso y la emulsión de CO2. En tres condiciones experimentales diferentes, Zhou et al. utilizaron una emulsión de CO2 y CO2 gaseoso para realizar experimentos de desplazamiento en las mismas condiciones experimentales y obtuvieron la curva de cambio de la cantidad molar de gas CH4 desplazado, como se muestra en la Figura 10. La imagen de la izquierda en la Figura 10 muestra los datos experimentales de desplazamiento de CO2 gaseoso y la imagen de la derecha muestra los datos experimentales de desplazamiento de emulsión de CO2. En la Figura 10: 1) Se puede ver que la cantidad molar de gas CH4 obtenida reemplazando la emulsión de CO2 es significativamente mayor que cuando se usa gas CO2 2) La tasa de desplazamiento de gas CO2 disminuye significativamente después de 10 h y después de 50 h; La reacción posterior al desplazamiento básicamente se detiene, pero cuando se desplaza con una emulsión de CO2, la velocidad no disminuirá significativamente después de 50 horas y el tiempo de reacción puede durar más de 100 horas. Esto se debe a que en la reacción de desplazamiento de CO2 gaseoso, las moléculas de CO2 solo pueden durar. interactúa con la superficie del hidrato de CH4. A medida que avanza la reacción, el CO:hidrato generado actuará como un escudo y obstaculizará la continuación de la reacción. La emulsión de CO2 tiene buena conductividad y difusividad, aumenta el área de reacción, fortalece la reacción de desplazamiento y mejora la velocidad de reacción de desplazamiento. Al mismo tiempo, el calor de la emulsión puede mejorar la fuente de calor, fortaleciendo así aún más la reacción de desplazamiento y prolongando el tiempo efectivo de la reacción. En la minería real, la mayor parte de la emulsión se esparcirá en todas direcciones bajo la acción de la diferencia de presión. El uso de emulsión será beneficioso para la mezcla física y termodinámica del sistema H2O-CO2, así como para el control del flujo de calor multifásico y la transformación de hidratos masivos en medios porosos, demostrando así que la idea de McGrail de reemplazo mejorado es factible.

Zhang Wei et al. [20] señalaron que la cinética de la emulsión de CO2 que desplaza al hidrato de gas natural necesita más estudios: el contenido y el tipo de emulsionante, la proporción de CO2 y agua y el tamaño de partícula. La fase dispersa de CO2 tiene efectos importantes sobre el desplazamiento. El impacto de este método será el foco de futuras investigaciones sobre este método. En la minería real también se considerará la presencia de medios porosos, el enriquecimiento de CH4 en el yacimiento y el bombeo de emulsiones de CO2.

Figura 10 La curva de cambio molar del CO2 gaseoso y la emulsión de CO2 reemplazando al CH4 (según la literatura [19])

3 Conclusiones

Resumen en casa y en el extranjero a través del análisis Experimentos de sustitución de CH4 por CO2 en hidratos de gas natural llevan a las siguientes conclusiones:

1) Es factible utilizar CO2 para sustituir CH4 en hidratos de gas natural. La reacción de desplazamiento es esencialmente un proceso en el que las moléculas de CO2 reemplazan a las moléculas de CH4 que ocupan los huecos en el hidrato de CH4. Sin embargo, la reacción de desplazamiento también tiene los problemas de una velocidad de reemplazo lenta y una baja eficiencia de reemplazo.

2) En comparación con el CO2 gaseoso y el CO2 líquido, la emulsión de CO2 tiene un mejor efecto de desplazamiento. La emulsión de CO2 no sólo desplaza rápidamente al gas CH4, sino que también dura mucho tiempo, proporcionando una nueva idea para la explotación comercial de los hidratos de gas natural.

3) El coste de producir hidrato de gas natural mediante la sustitución del gas CO2 es bajo, pero se deben resolver los problemas de baja eficiencia de sustitución y lenta velocidad de sustitución. Si se aplica a la minería real, se debe resolver la cuestión técnica clave de cómo aumentar la temperatura y la presión de la capa de hidrato para promover la reacción en la minería de hidratos de gas real.

4) La combinación de la tecnología de licuefacción de CO2 y la tecnología de emulsificación de CO2 tiene grandes ventajas sobre el CO2 gaseoso, pero la tecnología de preparación de la emulsificación de CO2 aún no está muy madura. Si la emulsión de CO2 se va a aplicar a la minería real, la clave radica en la selección del tipo de emulsionante, la proporción de CO2 a agua, la presión y temperatura durante el proceso de preparación de la emulsión, etc., para obtener una emulsión estable y de bajo contenido. solución de costos que se puede aplicar a la minería de desplazamiento real.

Referencia

[1] Liu, Sun Ye.

Progreso de la investigación sobre la extracción de dióxido de carbono de los hidratos de gas natural del fondo marino [J]. Utilización integral de los recursos de China, 2008, 26(3): 19-23.

[2] Li Yi, Guo, et al. Experimentos sobre el desarrollo de hidratos de metano de diferentes sistemas mediante la sustitución de CO2 [J]. p>

Zhou Xitang, Fan Shuanshi, Liang Deqing. Progreso de la investigación sobre la producción de hidrato de gas natural por desplazamiento de dióxido de carbono [J] Progress in Chemistry, 2006, 25(5): 524-527.

Li Yi,,, et al. Experimentos y cinética de reemplazo de CO2 de CH4 en hidrato de metano [J Acta Chemical Engineering Sinica, 2007, 58(5): 1197-1203.

, Guo,,, et al. Estudio experimental sobre el desarrollo de hidrato de gas natural mediante reemplazo de dióxido de carbono [J]. Journal of Chemical Engineering in Colleges and Universities, 2007, 21(4): 715-719.

[6]Ota M, Abe Y, Watanabe M, et al. Recuperación de metano a partir de hidrato de metano utilizando CO2 presurizado [J].

[7]Sloan E. D. Hidratos de gas natural [M], 2ª ed. Nueva York: Marcel Dekker, 1998.

[8]Uc hid a T, Ikeda I Y, Ta Keya S, et al. Cinética y estabilidad de la formación de hidratos de gases mixtos CH4-CO2 y el almacenamiento a largo plazo [J]. 6(4): 646-654.

Zhou Wei, Fan Shuanshi, Liang Deqing, et al. Efecto de la presión del dióxido de carbono sobre la tasa de reemplazo de hidrato de metano [J]. .

[10]Ota M, Saito T, Aida T, et al. Estudios macroscópicos y microscópicos sobre el reemplazo de CH4-CO2 en hidrato de CH4 bajo CO2 presurizado [J Aichi E J, 2007, 53(10]. ): 2715-2721.

[11], Qi, Zhang Hua, et al. Progreso en la investigación experimental sobre el reemplazo de CO2 del hidrato de CH4 [J].

[12] Zhang Wei, Wang Zhao, Li Wenqiang, et al. Progreso de la investigación sobre la emulsión de CO2 que desplaza al CH4 en los hidratos [J Natural Gas Chemical Industry, 2009, 34(1): 59-63.

Fan Yan, Liu Daoping, Xie Yingming, et al. Análisis de viabilidad de que el CO2 reemplace al CH4 en sedimentos de hidratos [J].

[14]Ota M, Morohashi K, Abe Y, et al. Uso de CO2 líquido para reemplazar CH4 en hidratos[J]. .

[15] Yoon J H, Kawamura T, Yamamoto Y, et al. Observación espectroscópica Raman in situ de la conversión de hidrato de metano en hidrato de dióxido de carbono [J] Universidad de Geociencias de China, 2002. de Química Física, 2004, 108(23): 5057-5059.

[16] McGrail B P, Zhu T, Hunter R B, et al. Un nuevo método para aumentar la producción de hidratos de gas utilizando CO2 [J]. Reunión de Hedberg de la Academia Estadounidense de Pediatría, 2004 (Suplemento): 12- 16.

[17]Dhanu Ka V V V, Dic Kson J L, Ryoo W, et al. Emulsiones de CO2 agua en agua de fase interna elevada estabilizadas con tensioactivos de hidrocarburos no iónicos ramificados [J ].j Colloidal Interface Sci , 2006, 298(1): 406-418.

[18] Zhou Xiaotao, Fan Shengsheng, Liang Daqing, et al. Reemplazo de metano en hidrato de arena de cuarzo por una emulsión acuosa de dióxido de carbono [J].

Zhou Xiaotao, Fan Shengsheng, Liang Daqing, et al. Determinación de las condiciones adecuadas para la sustitución del metano por dióxido de carbono en hidratos [J]. Universidad de Geociencias de China, 2002. Energy Conversion Management, 2008, 49(). 8) 2124-2129.

[20] Zhang Wei, Wang Zhi, Li Weiqing, et al. Progreso de la investigación sobre la sustitución mejorada del metano en el hidrato de gas natural por una emulsión de dióxido de carbono [J]. 1): 59-63.