Giải pháp công nghệ ứng dụng hydrate biogas

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Bùi Văn Ga, Trương Lê Bích Trâm, Phạm Đình Long, Nguyên Lê Châu Thành

Từ khóa:

Hydrate khí thiên nhiên
Hydrate biogas
Nhiên liệu tái tạo
Xe gắn máy
Phát thải ô nhiễm

Tóm tắt

Lưu trữ và vận chuyển khí thiên nhiên dưới dạng hydrate có nhiều ưu điểm như mật độ thể tích cao, áp suất, nhiệt độ làm việc vừa phải, an toàn và thân thiện với môi trường. Nhiều giải pháp công nghệ đã được phát triển để cải thiện động học hình thành hydrate, giúp cho việc ứng dụng chúng trong thực tiễn trở nên dễ dàng hơn. 1m3 hydrate có thể chứa 160-180m3 khí thiên nhiên ở điều kiện tiêu chuẩn. Khi bổ sung THF, hydrat có thể ổn định trong thời gian dài ở nhiệt độ −2°C và áp suất khí quyển. Sự hiện diện của CO2 trong biogas không ảnh hưởng đến quá trình hình thành hydrate. Hydrate biogas là giải pháp công nghệ có nhiều hứa hẹn trong lưu trữ, vận chuyển và phân phối biogas. Chúng có thể được ứng dụng để làm nhiên liệu cho xe gắn máy và sinh nhiệt gia dụng. Những nghiên cứu thực nghiệm về sản xuất hydrate biogas, bình chứa hydrate và công nghệ cung cấp hydrate biogas cho thiết bị sinh nhiệt cần được tiến hành để phát triển các prototype.

Tài liệu tham khảo

    [1] Yi-Yu Lu, Bin-Bin Ge, Dong-Liang Zhong: Investigation of using graphite nanofluids to promote methane hydrate formation: Application to solidified natural gas storage. Energy 199 (2020) 117424. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117424.
    [2] Yuri F. Makogon: Natural gas hydrates-A promising source of energy. The Journal of Chemical Thermodynamics, Volume 42, Issue 1, January 2010, Pages 8-16. doi:10.1016/j.jngse.2009.12.004.
    [3] Zahra Taheri, Mohammad Reza Shabani, Khodadad Nazari, Ali Mehdizaheh: Natural gas transportation and storage by hydrate technology: Iran case study. Journal of Natural Gas Science and Engineering 21 (2014) 846-849. http://dx.doi.org/10.1016/j.jngse. 2014.09.026.
    [4] Shuqi Fang, Xinyue Zhang, Jingyi Zhang, Chun Chang, Pan Li, Jing Bai: Evaluation on the natural gas hydrate formation process. Chinese Journal of Chemical Engineering 28 (2020) 881-888. https://doi.org/10.1016/j.cjche.2019.12.021.
    [5] Maria De La Fuente, Jean Vaunat and Héctor Marín-Moreno: Thermo-Hydro-Mechanical Coupled Modeling of Methane Hydrate-Bearing Sediments: Formulation and Application. Energies 2019, 12, 2178; doi:10.3390/en12112178.
    [6] Park SS, An EJ, Lee SB, Chun WG, Kim NJ.: Characteristics of methane hydrate formation in carbon nanofluids. J Ind Eng Chem 2012;18(1):443-8.
    [7] Arjang S, Manteghian M, Mohammadi A.: Effect of synthesized silver nanoparticles in promoting methane hydrate formation at 4.7 MPa and 5.7 MPa. Chem Eng Res Des 2013; 91(6):1050-4.
    [8] Najibi H, Shayegan MM, Heidary H.: Experimental investigation of methane hydrate formation in the presence of copper oxide nanoparticles and SDS. J Nat Gas Sci Eng 2015; 23:315-23.
    [9] Abdi-Khanghah M, Adelizadeh M, Naserzadeh Z, Barati H.: Methane hydrate formation in the presence of ZnO nanoparticle and SDS: application to transportation and storage. J Nat Gas Sci Eng 2018; 54:120-30.
    [10] Zhou SD, Yu YS, Zhao MM, Wang Sl, Zhang GZ.: Effect of graphite nanoparticles on promoting CO2 hydrate formation. Energy Fuels 2014; 28(7):4694-8.
    [11] Veluswamy HP, Wong AJH, Babu P, Kumar R, Kulprathipanja S, Rangsunvigit P, et al.: Rapid methane hydrate formation to develop a cost effective large scale energy storage system. Chemical Engineering Journal, 2016; 290: 161-73.
    [12] Veluswamy HP, Kumar S, Kumar R, Rangsunvigit P, Linga P.: Enhanced clathrate hydrate formation kinetics at near ambient temperatures and moderate pressures: Application to natural gas storage. Fuel. 2016; 182:907-19.
    [13] Veluswamy HP, Kumar A, Seo Y, Lee JD, Linga P.: A review of solidified natural gas (SNG) technology for gas storage via clathrate hydrates. Applied Energy. 2018; 216:262-85.
    [14] Veluswamy HP, Kumar S, Kumar R, Rangsunvigit P, Linga P. Enhanced clathrate hydrate formation kinetics at near ambient temperatures and moderate pressures: Application to natural gas storage. Fuel 2016; 182:907–19.
    [15] Junjie Zheng, Niranjan Kumar Loganathan, Praveen Linga: Natural gas storage via clathrate hydrate formation: Effect of carbon dioxide and experimental conditions. Energy Procedia 158 (2019) 5535–5540; doi:10.1016/j.egypro.2019.01.590.
    [16] Tishchenko, P.; Hensen, C.; Wallmann, K.; Wong, C.S.: Calculation of the stability and solubility of methane hydrate in seawater. Chem. Geol. 2005, 219, 37-52.
    [17] Khalik M. Sabil, Geert-Jan Witkamp, Cor J. Peters: Phase equilibria in ternary (carbon dioxide + tetrahydrofuran + water) system in hydrate-forming region: Effects of carbon dioxide concentration and the occurrence of pseudo-retrograde hydrate phenomenon. J. Chem. Thermodynamics 42 (2010) 8-16; doi:10.1016/j.jct.2009.06.025.
    [18] Bui Van Ga, Bui Thi Minh Tu, Truong Le Bich Tram, Bui Van Hung: Technique of Biogas-HHO Gas Supply for SI Engine. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), Vol. 8 Issue 05, May-2019, pp. 669-674.
    [19] Bùi Văn Ga, Bùi Thị Minh Tú, Trương Lê Bích Trâm, Nguyễn Đức Hoàng, Phạm Văn Quang: Thiết lập giản đồ cung cấp nhiên liệu cho động cơ biogas-xăng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, Vol. 17, No. 9, 2019, pp. 33-39.
    [20] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Bùi Văn Tấn, Võ Như Tùng: Mô phỏng Engine Map của động cơ được cung cấp nhiên liệu kiểu hybrid biogas-xăng. Tuyển tập Công trình Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc lần thứ 22, Hải Phòng, 25-27/7/2019, pp. 250-259.
    [21] Trương Lê Bích Trâm, Bùi Văn Ga, Nguyễn Thị Thanh Xuân, Phạm Văn Quang: Mô phỏng quá trình cung cấp nhiên liệu Biogas-HHO cho động cơ đánh lửa cưỡng bức. Tuyển tập Công trình Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc lần thứ 22, Hải Phòng, 25-27/7/2019, pp. 772-783.
    [22] Van Ga Bui, Van Nam Tran, Anh Tuan Hoang, Thi Minh Tu Bui & Anh Vu Vo (2020): A simulation study on a port-injection SI engine fueled with hydroxy-enriched biogas. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, https://doi.org/10.1080/15567036.2020.1804487.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Mar 31, 2021
Download
PDF
Cách trích dẫn
Bùi Văn Ga, Trương Lê Bích Trâm, Phạm Đình Long, Nguyên Lê Châu Thành. “Giải pháp công nghệ ứng dụng Hydrate Biogas”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 19, số p.h 3, Tháng Ba 2021, tr 1-5, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7372.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##