Odsiarczanie gazu ziemnego metodą hydratacji

• Autorzy: Lorenc M. , Warowny W.

Warianty tytułu

EN

Desulfurization of natural gas using gas hydrates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawowe składniki kwaśnego gazu ziemnego: metan, dwutlenek węgla i siarkowodór, w obecności wody w odpowiednich warunkach ciśnienia i temperatury tworzą hydraty gazowe. Obecnie hydraty gazowe sa obiektem zainteresowań w wielu dziedzinach, w tym: w transporcie i magazynowaniu gazu ziemnego, w procesach chłodniczych i "magazynach zimna", w sekwestracji ditlenku węgla, w procesach rozdzielania i do innych zastosowań. Celem niniejszego artykułu jest literaturowy przegląd technologii, badań i podstawowych informacji koniecznych do opisu zjawiska hydratacji siarkowodoru w mieszaninie kwaśnych gazów ziemnych. Większość badań związana jest z problematyką ochrony środowiska i dotyczy zmniejszania ilości ditlenku węgla uwalnianego do atmosfery. W takim przypadku, procesy separacji składników oparte o metodę hydratacji gazów dotyczą jednocześnie obu kwaśnych składników gazu ziemnego (siarkowodoru i ditlenku węgla) i muszą być badane wspólnie i jednocześnie. Informacje o tych warunkach są również niezbędne dla przemysłu gazowniczego; do celów konstrukcyjnych i procesowych dla instalacji gazowniczej i rurociągów.

EN

Main components of the sour natural gas, such as methane, carbon dioxide and hydrogen sulfide form gas hydrates in presence of water and under suitable temperature and pressure conditions. Gas hydrates are now renewed interest in many fields, includes: natural gas storage and transportation, in refrigeration processes and cool storage, sequestration of carbon dioxide, separation processes and many others. The purpose of this paper is to briefly literature review of projects, research, and basic information needed for description of the hydrogen sulfide hydrate formation in sour natural gas mixtures. The most studies concern reducing the quantities of carbon dioxide released into the atmosphere, as a major environmental challenge. In this case, a separation processes dealing with hydrate formation both sour compounds (hydrogen sulfide and carbon dioxide) of natural gas mixture have to be treated commonly and simultaneously. Information on such conditions is also vital to the natural gas industry to design and operate processing equipment and pipelines.

Słowa kluczowe

PL

gaz ziemny; odsiarczanie gazu ziemnego; metoda hydratacji; hydraty gazowe

EN

natural gas; desulfurization of natural gas; hydration method; gas hydrates

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 65, nr 2
• Strony: 158--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lorenc M.

autor

Warowny W.

• PGNiG S.A., Oddział w Sanoku, Biuro w Krakowie

Bibliografia

• [1] Ballard A.L., Sloan .Ir E.D.: The next generation of hydrate prediction: an overview. Journal of Supramolecular Chemistry, 2 (4-5), p. 385-392, 2002.
• [2] Berner D., Gerwick B.C.: Hydrates for transport of stranded natural gas. SPE 84255, 2003.
• [3] Burchell T.D. і in.: A novel process and material for the separation of carbon dioxide and hydrogen sulfide gas mixtures. Carbon, 35 (9), p. 1279-1294, 1997.
• [4] Carbon dioxide hydrate process for gas separation from a shifted synthesis gas stream. U.S. Department of Energy, Office of Fossil Energy, National Energy Technology Laboratory, Project facts, 196, 4/2008 (www.netl.doe.gov).
• [5] Carroll J.J.: Natural gas hydrates, a guide for engineers. Gulf Professional Publishing, 2003.
• [6] Carroll J.J.: An examination of the prediction of hydrate formation conditions in sour natural gas. GPA Europe Spring Meeting, Ireland, Dublin 19-21.05.2004 (www.gasliquids.com/papers).
• [7] Chapoy А. і in.: Experimental measurements and phase behavior modeling of hydrogen sulfide-water binary system. Industrial and Engineering Chemistry Research, 44, p. 7567-7574, 2005.
• [8] Chatti І. і in.: Benefits and drawbacks of clathrate hydrates: a review of their areas of interest. Energy Conversation and Management, 46, p. 1333-1343,2005.
• [9] Ciccarelli L.G., Borghi G.P.: Process for the reduction/removal of the concentration of hydrogen sulfide contained in natural gas. ENI S.P.A., International Application No. PCT/EP2005/006552, 2005.
• [10] CO2 hydrate process for gas separation from a shifted synthesis gas stream, U.S. Department of Energy, Office of Fossil Energy, National Energy Technology Laboratory, Project facts, 196, 3/2006 (www.netl.doe.gov).
• [11] Deppe G. i in.: Developments in the Simteche process - separation of CO2 from coal syngas by formation of hydrates. NEXANT, INC., Los Alamos National Laboratory, SIMTECHE (www.netl.doe.gov/publications).
• [12] Gudmundsson J.S., Mork M.: Stranded gas to hydrate for storage and transport. International Gas Research Conference, Amsterdam 5-8.11.2001.
• [13] Heinemann R.F. i in.: Process for making gas hydrates. Mobil Oil Corporation, U.S. Patent No. 6028234, 2000.
• [14] Hnatow M.A., Happel J.: Process and apparatus for separation of constituents of gases using hydrates. U.S. Patent No. 5434330, 1995.
• [15] Kamata Y. i in.: Hydrogen sulfide separation using tetra-n-butyl ammonium bromide semi-clathrate (TBAB) hydrate. Energy & Fuels, 19, p. 1717-1722,2005.
• [16] Lee H., Kang S-P.: Method for separation of gas constituents employing hydrate promoter. Korea Advanced Institute of Science and Technology, U.S. Patent No. 6602326, 2003.
• [17] Lorenc M.: Hydraty w transporcie gazu. Rurociągi, 1 (47), s. 3-11, 2007.
• [18] Lorenc M.: Separacja kwaśnych składników mieszanin gazowych z wykorzystaniem zjawiska hydratacji. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 1, s. 2-9, 2007.
• [19] Lubaś J.: Doświadczalno-teoretyczne studium zjawisk powstawania i dysocjacji hydratów gazu ziemnego. Prace IGNiG Nr 117, Kraków 2002.
• [20] Lubaś .J., Darłak В.: Metastability of natural gas hydrate in the presence of N2 and H2S. Journal of Energy Resources Technology, 126 (2), p. 125-132, 2004.
• [21] Luders V., Schicks J.M.: Formation of mixed gas hydrates in natural C-H-S-N-O-bearing fluid inclusions. Geophysical Research Abstracts, 5, 06294, 2003.
• [22] Makogon Y.F., Holditch S.A.: Gas hydrates as a resource and a mechanism for transmission. SPE, 77334, 2002.
• [23] Mohammadi A.H. і in.: Carbon monoxide clathrate hydrates: equilibrium data and thermodynamic modeling. AIChE Journal, 51 (10), p. 2825-2833, 2005.
• [24] Ng H.-J.: Hydrate phase composition for multicomponent gas mixtures. In Annals of the New York Academy of Sciences, p. 1034-1039,2000.
• [25] Paulsen D.C. і in.: Removal of H2S and CO2 from a hydrocarbon fluid stream. EDG, Inc., Metairie, LA (US), U.S. Patent No. 6881389 B2, 2005.
• [26] SELEXOL PROCESS (www.uop.com).
• [27] Shiojiri K.: A new process for the separation of condensable greenhouse gases by the formation of clathrate hydrates. Vision, The bimonthly e-journal of the World Student Community for Sustainable Development, 2004 (www.wscsd.org/ejournal/).
• [28] Sloan Jr E.D.: Clathrate hydrates of natural gases. Marcel Dekker, Inc., New York 1998.
• [29] Sun C-Y., Chen G-J.: Modeling the hydrate formation condition for sour gas and mixtures. Chemical Engineering Science, 60, p. 4879-4885, 2005.
• [30] Tanner M.R.: Proces for removing contaminants from a stream of methane gas. Central Plants Inc. Culver City, Calif., U.S. Patent No. 4409102, 1983.
• [31] Warowny W.: Hydraty. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 75 (3), s. 88-94, 2001.
• [32] Warowny W.: Aparatura i metoda badań równowagi fazowej i nukleacji w obszarze krytycznym równowagi fazowej ciecz-ciecz, Nafta-Gaz, 78 (1), s. 51-56, 2002.
• [33] Warowny W.: Wprowadzenie do wiedzy o gazohydratach (raczej hydratach). Seminarium Wydziałowe, Politechnika Warszawska, Wydział BMiP, aktualności/rok akademicki 2003/2004 (www.ich.pw.plock.pl).
• [34] Warowny W., Lorenc M.: Hydraty w transporcie i magazynowaniu gazu ziemnego. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 10, s. 24-31,2006.
• [35] Yamamoto Y. i in.: Removal of hydrogen sulfide from gas mixture by hydrate formation. Journal of Chemical Engineering of Japan, 36 (8), p. 971-978, 2003.