資源開発技術・開発機械（Mining technologies , Mining and underground construction machineries）

[1308-15-05] ガスハイドレートにおけるゲスト分子の置換プロセスの考察

○今井 優記¹、大槻 敏²、楠田 啓¹、木下 陽介¹、脇本 和輝¹、杉村 渉¹ (1. 京都大学、2. 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構)

司会：玉村修司（幌延地圏環境研究所）
Chairman: Shuji Tamamura (NOASTEC)

キーワード：CO₂-CH₄置換法、置換プロセス、N₂分圧、メタンハイドレート

本研究では、ガスハイドレートにおけるゲスト分子の置換挙動の解明を目的とする。メタンハイドレート層からのメタン生産手法の一つであるCO₂-CH₄置換法は、生産性向上や二次回収の点から減圧法を補完し得る生産手法であると考えられる。これは、CO₂あるいはCO₂とN₂から成る混合ガスをハイドレート層に送り込むことにより、ハイドレート層内のCH₄をCO₂と置き換え、CH₄の回収とCO₂の貯留を同時に実現する手法である。しかしながら、この手法におけるガスの置換プロセスは未だ解明されていない。そこで、置換プロセスに影響を与える因子 (温度・圧力・混合ガス組成)の特定やハイドレート内の置換率の評価を通じて、ゲスト分子の置換プロセスを解明する基礎実験を行った。本研究によって、置換プロセスに最も影響を与える因子は、N₂分圧であることが判明した。また、N₂はハイドレート構造を崩壊させることなく、ハイドレート内のCH₄を押し出し、ハイドレート内に残存することが推察された。