Ученые ННГУ имени Лобачевского представили новую экспериментальную установку по изучению процесса образования газовых гидратов. За основу взято аналогичное оборудование европейского производства, но спроектировано оно так, чтобы установку можно было полностью собирать из отечественных комплектующих.
Ученые ННГУ имени Лобачевского представили новую экспериментальную установку по изучению процесса образования газовых гидратов / © Пресс-служба ННГУ
Авторская установка нижегородских ученых по исследованию процесса образования альтернативных источников природного газа — газовых гидратов была впервые представлена в 2024 году на Первой Российской газогидратной конференции.
«За основу мы взяли аналогичное оборудование европейского производства, но спроектировали его так, чтобы установку можно было полностью собирать из отечественных комплектующих», – говорит лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории инженерной химии НИИ химии, инженер Передовой инженерной школы Университета Лобачевского Екатерина Степанова.
Установка для исследования газовых гидратов предназначена для измерений равновесных давления и температуры гидратообразования индивидуальных газов или газовых смесей. Принцип ее действия основан на измерении истинных условий образования гидратов исследуемой смеси, подаваемой в герметичную ячейку с водой при помощи установленных датчиков. Установка состоит из трех ячеек объемом 40 миллилитров, термостата, датчиков давления и температуры, шагового двигателя, системы перемешивания с помощью шарика из нержавеющей стали, запорной арматуры и фитингов, а также управляющего персонального компьютера.
«Газовый гидрат – это твердая кристаллическая структура, которая выглядит, как лед, но внутри нее – газ. Газовые гидраты весьма распространены в природе, а мы в своей лаборатории на спроектированной нами установке изучаем техногенные гидраты. Результаты этих исследований в дальнейшем могут быть использованы в нефтегазовой промышленности», – уточняет Екатерина Степанова.
Природные газовые гидраты — нетрадиционный вид энергетического топлива, так как природный газ находится в нестандартном для него виде, а именно: молекулы газа заключены в кристаллические каркасы из молекул воды, которые сохраняют свою стабильность при высоком давлении и низких температурах. Помимо энергетического потенциала, техногенные газовые гидраты демонстрируют ряд свойств, позволяющих использовать их для разделения газов, обессоливания воды и транспортировки газа.
Работать над созданием авторской установки по исследованию процесса образования газовых гидратов нижегородские ученые начали осенью 2022 года. Основой для ее создания послужил реверс-инжиниринг немецкой установки, работающей по принципу «качающихся ячеек».
Работа выполнена учеными НИИ Химии ННГУ имени Н.И. Лобачевского при финансовой поддержке Российского научного фонда, а также в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» Министерства науки и высшего образования России.
Результаты опубликованы в ведущем журнале в области химии Chemical Engineering and Processing — Process Intensification.
