Abstract
Gas hydrate is an ice-like crystalline compound that forms at low temperature and high pressure conditions. It consists of gas molecules surrounded by cages of water molecules. Although hydrate formation was initially found to pose serious flow-assurance problems in the gas pipelines or facilities, gas hydrates have much potential for application in a wide variety of areas, such as natural gas storage and transportation. Its very high gas-to-solid ratio and remarkably stable characteristics makes it an attractive candidate for such use. However, it needs to be researched further since it has a slow and complex formation process and a high production cost. In this study, formation experiments have been carried out to investigate the effects of pressure, temperature, water-to-storage volume ratio, SDS concentration, heat transfer and stirring. The results are presented to clarify the relationship between the formation process and each factor, which consequently will help find the most efficient production method.
가스하이드레이트는 고압저온 조건하에서 물분자에 의해 가스분자가 포획되어 이루어진 얼음형태의 고체상 결정물로 정의되며, 가스 파이프라인 또는 천연가스 생산시설에서의 하이드레이트 형성은 심각한 유동저해 문제를 야기할 수 있다. 반면에 다양한 분야에 응용 잠재력을 갖고 있는 가스하이드레이트의 저장밀도 특성 및 안정성은 천연가스 저장 및 수송에 획기적인 수단으로 활용될 수 있다. 그러나 형성과정의 복잡성 및 느린 반응, 비용 등의 문제는 여전히 해결해야할 주요과제로 남아 있다. 본 연구에서는 가스하이드레이트의 인공생성에 있어, 압력과 온도, 물함량 대비 가스저장비율, SDS의 농도, 교반 및 비교반 효과와 같은 각 주요인자별로 하이드레이트 생성성능에 미치는 영향을 실험적 방법을 통하여 비교함으로써 그 상관관계를 규명하였다.