Метангидратное ружье. Задача 3. Команда: Когнитивная машина презентация

На дне океана находится значительное количество метана в виде гидратов. Если температура на планете продолжит повышаться, то этот метан будет высвобождаться из гидратов и выходить в виде газа в атмосферу.
Существует теория, что это приведет к постоянному ускорению глобального потепления, так как метан сам по себе является парниковым газом.
Предположив, что эта теория верна, предложите способ безопасно разрядить это “метангидратное ружье”.
Условия задачи
1

Цели
2

Метангидратное ружье
3

Что такое метангидрат?
(CH4 )4 (H2O)23
4

Что такое метан гидрат?
Метан
Вода
5

Что такое метангидрат?
Структура
метангидрата
12 молекул воды
-
1 молекула метана
6

Что такое метангидрат?
1 м3
Метангидрат
Метан
164 м3
7

Классификация метангидратов
8

Объем метангидратов
Общее количество метана
720 триллионов кубических метров
472.32·1012 кг
9

Объем добываемых метангидратов
10

Добыча метана из подземных метангидратов
11

Магазин
Добыча метана из метангидратов
12

Добыча метана из метангидратов
13

Добыча метана из метангидратов под океанским днем
14

Добыча метана из метангидратов под океанским днем
15

Добыча метана из метангидратов на морском дне
16

C
C
CH3OH
CH3COOH
CH3COOH=CH2
ПВА
ПВС
CH2O
NH3
HNO3
NH4NO3
Реакционная способность метана
NH2CONH2
МФС
CH2=CHC ≡CH
CH2=CHCCl=CH2
CH2=CHCl
ПВХ
ClCH2CH2Cl
NH2CH2CH2NH2
CH2=CHClCH2Cl
ЭХГ
Глицерин
17
C
C
C
C
C
C
NaCl
C
C
C
C
C
H2O
CH4
H2
CO
CO2
H2
C2H2
H2
NaOH
CO
C2H2
O2
N2
CO2
NH3
CH2O
C2H4
C3H6
NH3
H2O, NaOH, Cl2
HCl

Реакционная способность метана
18

Реакционная способность метана
19

Конверсия метана
20

Полимеры полученные из метана
21

Конверсия метана в полиформальдегид
+ H2O, катализатор
(через синтез газ)
+ O2
Катализатор
22

Характеристики конверсии
23

Применение полиформальдегида
24

Производство полиформальдегида
25

Очистка метана
CH4
Чистый метан
Реактор
Реактор
Водород
Теплообменник
R-SH + H2 = R-H +H2S
H2S + ZnO = ZnS + H2O
26
Турбокомпрессор

Производство метанола
Синтез-газ
Сепаратор
Колонна
синтеза
Смеситель
Вода
Циркуляционный газ
Метан+Метанол
Сборник
Метан
Диоксид углерода
Теплообменник
CH4 + H2O = CO + 3H2
CO + H2O = CO2 + H2
CH4 + CO2 = 2CO + 2H2
CO + 2H2 = H3COH
27
Катализатор: Ni на графитовой подложке
Катализатор: CuO, ZnO, Cr2O3, Al2O3

Производство формальдегида
Вода
Реактор
Абсорбер
Теплообменники
Формальдегид(р-р)
Метанол
Метанол
28
Смеситель
2H3COH + O2 = 2H2CO + 2H2O
Катализатор: твердый раствор MoO3 в Fe2[(MoO4)3
Кислород

Производство полиформальдегида
Уайт-спирит
на перегонку
Вакуум-сушилка
Промыватель
Уайт-спирит
Катализатор
Центрифуга
Реактор
Приемник
Газоотделитель
Вымораживатель
Испаритель
Вода
n H2CO = -[-CH2-O-]n-
Катализатор: Ca(C17H35COO)2
29
Сборник

Обработка полиформальдегида
Присадки
Красители
Гранулированный
полиформальдегид
Печь
30

Применение полиформальдегида
31

32

Заключение
33

Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза / Лебедев Н. Н. – 3-е изд., перераб. – М.: Химия, 1981 г.
Основы химической технологии: Учебник для студентов вузов / Мухленов И.П., Горштейн А. Е., Тумаркина Е. С., Тамбовцева В. Д. Под ред. Мухленова И. П. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Школа, 1983 г.
Курс технологии связанного азота. Атрощенко В. И. и др. Под ред. чл.-корр. АН УССР Атрощенко В. И. 2-е изд, пер. и доп.
Производство метанола. Караваев М. М., Мастеров А. П. «Химия», М., 1973 г.
Промышленная адсорбция газов и паров. Серпионова Е. Н. Изд. 2-епереработ. и доп. Учеб. Пособие для студентов химико-технологических специальностей вузов. М., «Высш. школа», 1969 г.
Органическая химия. В 4 ч. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П.
Дж. Кэрролл. Гидраты природного газа. — Технопресс, 2007.
Список литературы
34

Resources to Reserves 2013 — Oil, Gas and Coal Technologies for the Energy Markets of the Future / IEA, 2013.
BP Statistical Review of World Energy 2013.
Макогон Ю.Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы // Российский химический журнал, т. XLVTI, № 3, 2003.
Energy Resource Potential of Methane Hydrate / US DOE Report, 2011.
Paul C. Painter; Michael M. Coleman (2008). Essentials of Polymer Science and Engineering. DEStech Publications, Inc. pp. 313–. ISBN 978-1-932078-75-6.
Christopher C. Ibeh (25 April 2011). Thermoplastic Materials: Properties, Manufacturing Methods, and Applications. CRC Press. pp. 473–. ISBN 978-1-4200-9384-1.
Неорганическая химия. Химия элементов. Ю.Д. Третьяков, Л. И. Мартыненко, А. Н. Григорьев, А. Ю. Цивадзе. В двух томах. 2007. ISBN: 978-5-94628-297-0.
Список литературы
35

Спасибо за внимание

Выделение метана в небольших количествах
31
CH4

31
CH4
Добыча метана из метангидратов

Добыча метана из метангидратов
31

31
Магазин
Добыча метана из метангидратов

Полиэтилен из метана
Полиацетилен из метана
21

Полиформальдегид из метана
Поликетоны из метана
22

Полистирол из метана
23

Полиакриловая кислота из метана
Синтетический каучук из метана
24

Поливиниловый спирт из метана
25

Реакционная способность метана
9

Горение метана
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O
720·1012 м3 1,44·1015 м3 720·1012 м3 1,44·1015 м3
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O + 892 кДж
CO2
Парниковый газ
Сжигание 720·1012 м3 CH4
=
28671,4 Квинтиллионов Джоулей
Метан взрывоопасен
10

Реакционная способность метана
11

Разложение метана
CH4 = C + 2 H2
12

Реакционная способность метана
13

Взаимодействие с аммиаком
CH4 + NH3 = HCN + 3 H2
ЛД50 3,7 мг/кг
4
4
1
HCN
14
720·1012 м3 1,44·1015 м3 720·1012 м3 1,44·1015 м3

Реакционная способность метана
15

Галогенирование метана
CH4 + xГ2 = CH(4-X)ГX + XHГ
Г = F2; Cl2; Br2; J2
16

Реакционная способность метана
17

Сероуглерод из метана
CH4 + 2 S8 = CS2 + H2S
3
4
1
ЛД50 3188 мг/кг
4
4
0
ЛД50 600 ppm
CS2
H2S
472.32·1012 3776.21·1012 2242.72·1012 2006.80·1012
Столько серы нет
на планете Земля
Крайне ядовитые
продукты
18