A Comparative Analysis on characteristics and Manufacture of Methane/Natural Gas Hydrates

메탄/천연가스 하이드레이트의 제조 및 특성 비교 분석

As this paper is observed the phase equilibrium diagram of mono- (methane) and multi-component(natural gas) hydrates, and the hydrate growth behavior is analysed and compared by the experiments during the reaction. The difference of mono and multi-component hydrates is an induction delay time and a plateau region. And the concentration of component of gases is changed during the reaction in multi-component hydrates and the concentration of components is changed during the decomposition of hydrate according to each decomposing rates of gases. At 6 MPa, 276.65 K and 600 rpm, the induction delay time of multi-component hydrate formation is observed shorter than that of mono-component hydrate formation because the hydrate nuclei of gases except methane form faster than those of methane. And the plateau region of mono-component hydrate is observed distinctly at 0.055 mole of $CH_4$/mole of water and that of multi-component hydrate is observed at 0.04 mole of $CH_4$/mole of water.

이 연구는 단성분계(메탄)과 다성분계(천연가스) 하이드레이트의 상평형 조건을 관찰하고, 반응시간에 따른 하이드레이트 생성 거동을 관찰하여 비교 분석하였다. 단성분과 다성분계 하이드레이트의 차이점은 크게 유도지체시간과 안정 영역이다. 반응시 다성분계 하이드레이트는 가스의 성분들이 서로 다른 농도변화를 나타내었으며, 제조된 하이드레이트를 해리시켰을 때도 서로 다른 해리 속도에 의해 각 가스 성분들의 농도가 변화되었다. 압력이 6 MPa이고, 온도가 276.65 K이며, 교반속도가 600 rpm일때 다성분계 하이드레이트 제조시 메탄이외의 여러 가스 성분들에 의해 하이드레이트 핵 생성이 빠르게 진행되어 유도지체시간은 짧다. 그리고 단성분계 하이드레이트는 단일 성분으로 이루어져 있으므로 안정 영역이0.055 mole of $CH_4$/mole of water에서 보다 뚜렷하게 관찰되고, 다성분계 하이드레이트는 안정 영역이 0.04 mole of $CH_4/$mole of water에서 관찰된다.