勘云首页 > 新能源专栏 > 新闻 > 将天然气转化为可燃冰,科学家做到了
将天然气转化为可燃冰,科学家做到了
举报2020-12-22 09:10:25 来源:腾讯网

分享至

背景


天然气的运输成本和安全仍然是一个重点关注的领域。一般来说,为了方便,可以将天然气转为为液体和固体。但是转化为液体需要极低的温度,并且还会伴随着蒸发损失。而压缩为固体则需要高压,且它不稳定容易爆炸,因此不适合大型存储系统。目前,最先进的方法是将天然气转化为可燃冰,从而可以更安全、更轻松地存储和运输天然气。


介绍


随着经济进步和人口增长推动全球能源需求,化石燃料还具有着战略重要性,而其中天然气将在社会中发挥重要作用。由于天然气在非常规形式(页岩、水合物和煤层气)中储量丰富,加上天然气是与汽油和煤炭相比最清洁的化石燃料,使得天然气这种以甲烷为主的资源具有经济竞争力和环境友好性。


因此,2018年天然气消费量增长了4.6%,预计未来10年平均年增长率为0.9%。天然气需求的增加和对天然气的依赖,要求使用天然气的国家开发安全可靠的大规模天然气储存技术,以满足能源的安全。


在管道不通的地方选择液化天然气是一个不错的选择,但由于需要零下162摄氏度的极低温度,且还会产生伴随的蒸发,液化天然气不适合长期储存。压缩天然气因其爆炸性和高压要求,不适用于大型储运系统。另一方面,随着MOFs、石墨烯等高分子材料合成的突破,出现了新的多孔有机骨架材料,吸附天然气的方法近年来越来越受到科学的关注。


数百万年来,大自然以天然气水合物的形式储存了甲烷气体,虽然过程缓慢,但积累了巨大的能源资源。气体水合物是晶体包裹化合物,在适当的条件下,由水分子组成的笼子可以容纳气体分子。由甲烷或天然气构成的天然气水合物也被称为可燃冰。通过对地层条件的适当调整和对适宜促进剂的识别,可以加速天然气水合物的形成。


因此,以水合物形式存储天然气是一种更好的选择,它具备存储体积大和存储时间长的特点。科学研究已经证明,通过形成笼形水合物,四氢呋喃是用于氢气储存的稳定的热力学促进剂。最近,四氢呋喃也被证明是一种双作用(热力学和动力学促进)的甲烷储存促进剂。在四氢呋喃存在下,甲烷水合物能在较宽的温度范围内迅速形成,并在压力为0.15MPa和温度为271.5 K的环境下保持稳定。


然而,尽管在许多工业化学过程中使用了四氢呋喃,但考虑到它的致癌性、高挥发性和腐蚀性,它在形成水合物方面的作用常常受到质疑,这妨碍了它在大规模技术发展方面的利用。因此,有必要在不损害至关重要的双重功能的情况下,使用更清洁的替代品。DIOX是一种与四氢呋喃关系密切的杂环化合物,它与四氢呋喃具有相似的水溶性,但挥发性和毒性较小。


因此,研究人员使用了DIOX与L-色氨酸一起,在温和的操作条件下超快速地形成混合甲烷-DIOX水合物。最终产品更方便,能更安全地存储和运输。作为一块冰,它的体积缩小了90倍,并且没有爆炸性且非常稳定,可以存储在-5°C的常规冰箱中。

 

免责声明

凡本站注明“来源:勘云科技”的作品,均为本站原创,转载请注明来源;
凡本站注明“来源:xxx”的作品,均转载自其他媒体,转载目的在于传递信息,并不代表本站观点。
如因作品内容、版权和其他问题需要同本站联系,我们将第一时间进行删除处理。联系方式:postmaster@md-c.net。

 

跟帖 0

参与 0

网友评论仅供其表达个人看法,并不表明勘云立场。

阅读下一篇

团体标准《天然气水合物实验测试技术规范》正式获批!

近日,由自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所研制的团体标准《天然气水合物实验测试技术规范》正式获批发布实施。该团体标准填补了我国天然气水合物(可燃冰)实验测试技术领域的标准空白,将为相关实验测试提供标准依据,推动我国天然气水合物资源勘探开发及产业化发展。

 

 

 

返回勘云首页返回新闻首页

关于我们 | 联系我们© Copyright 2013-2020 北京勘云科技有限公司 All Right Reserved.