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甲烷水合物分解动力学 被引量:15
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作者 孙长宇 陈光进 +2 位作者 郭天民 林万臣 陈江 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期899-903,共5页
根据两种测量水合物分解动力学的方法———恒定分解压力法及压力变化法 ,采用气体水合物静力学实验装置测定了甲烷水合物的分解动力学数据 .由建立的分解动力学模型计算了甲烷水合物的分解速率 ,较好地拟合了所测得的实验数据 .实验数... 根据两种测量水合物分解动力学的方法———恒定分解压力法及压力变化法 ,采用气体水合物静力学实验装置测定了甲烷水合物的分解动力学数据 .由建立的分解动力学模型计算了甲烷水合物的分解速率 ,较好地拟合了所测得的实验数据 .实验数据验证了分解速率和水合物平衡压力下的逸度与实验压力下的逸度之差有关 ,计算的分解活化能为 73.3kJ·mol-1(甲烷 ) . 展开更多
关键词 甲烷水合物 分解速率 动力学 活化能 恒定分解压力法 压力变化法
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块状甲烷水合物分解动力学特征及其影响因素 被引量:6
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作者 陈强 吴能友 +3 位作者 李彦龙 刘昌岭 孙建业 孟庆国 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期141-148,共8页
与冷泉相关的块状甲烷水合物是非常规天然气资源开发的重点目标之一。为了了解其分解动力学特征以便于制订合理的开发方案,利用高压差示扫描量热仪实验测试了块状甲烷水合物的生成与分解过程,将分解的吸热效应与分解速度相关联,分析不... 与冷泉相关的块状甲烷水合物是非常规天然气资源开发的重点目标之一。为了了解其分解动力学特征以便于制订合理的开发方案,利用高压差示扫描量热仪实验测试了块状甲烷水合物的生成与分解过程,将分解的吸热效应与分解速度相关联,分析不同环境下块状甲烷水合物分解瞬时速度和平均速度的变化特征,然后,基于实验结果采用经典的甲烷水合物分解动力学模型计算得到不同压力下甲烷水合物分解活化能,进而评价分解表面积、温度、压力和矿化度等因素对甲烷水合物分解速度的影响。研究结果表明:①随着压力升高,甲烷水合物分解活化能逐渐增大,在此次实验测试条件下其数值介于27.5~28.5 kJ/mol;②在去离子水溶液中,甲烷水合物的分解瞬时速度呈现先增加后减小的趋势,在分解早中期其累计分解物质的量随时间的变化关系呈指数函数形式增长,后期则呈缓慢线性增长;③在孔隙水溶液中,甲烷水合物的分解瞬时速度也呈现先增加后减小的变化趋势,但较之于去离子水溶液,孔隙水溶液中甲烷水合物的分解瞬时速度峰值出现的时间较晚,孔隙水溶液矿化度对水合物分解速度的促进作用弱于温度的影响;④对影响去离子水溶液中块状甲烷水合物分解速度的因素按照影响程度由大到小排序,结果依次为分解表面积、温度、压力。结论认为,在储层改造的基础上,热激法是块状甲烷水合物开采的合理方式。 展开更多
关键词 块状甲烷水合物 高压差示扫描量热技术 分解动力学 分解速度 分解活化能 储层改造 热激法 合理开采方式
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氟化表面促进剂复配氧化石墨烯对甲烷水合物生成动力学特性的影响
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作者 王蕊蕊 姜少林 +4 位作者 王超 施中锋 赵伟龙 郝晓茹 盛伟 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期148-154,共7页
利用天然气水合物储存和运输天然气受到了研究者关注。然而,水合物存在生成条件苛刻、生成速率慢和储气量低等问题,限制了该技术的应用。采用全氟己基磺酸钾(PHS)与氧化石墨烯(GO)复配的促进剂,在277 K、6 MPa条件下,开展了甲烷水合物... 利用天然气水合物储存和运输天然气受到了研究者关注。然而,水合物存在生成条件苛刻、生成速率慢和储气量低等问题,限制了该技术的应用。采用全氟己基磺酸钾(PHS)与氧化石墨烯(GO)复配的促进剂,在277 K、6 MPa条件下,开展了甲烷水合物生成实验,研究了其动力学特性。结果表明,不同浓度复配促进剂用于水合物生成,诱导时间最短为3 min(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),相比纯水体系诱导时间(221 min)显著缩短;储气量最高为158 mL/mL(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),相比纯水体系储气量增大了690%,相比0.2 g/L十二烷基硫酸钠(SDS)作为促进剂储气量增大了28%。回收利用复配促进剂(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),5次循环过程中储气量均可保持在120 mL/mL。 展开更多
关键词 甲烷水合物 氟化表面促进剂 氧化石墨烯 动力学
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考虑转化率的NH_(4)Cl+NaNO_(2)体系分解甲烷水合物实验研究
4
作者 李明 张继红 +2 位作者 王亚楠 谭欣剑 王志强 《化学工程》 北大核心 2025年第5期64-70,共7页
NH_(4)Cl+NaNO_(2)体系(亦称为自生热体系)近年来被用于水合物原位开采可行性研究,此前研究没有考虑体系转化率对于纯甲烷水合物(以下简称水合物)分解动力学行为的影响及能量利用情况。为解决上述问题,进行不同分解条件下的自生热体系... NH_(4)Cl+NaNO_(2)体系(亦称为自生热体系)近年来被用于水合物原位开采可行性研究,此前研究没有考虑体系转化率对于纯甲烷水合物(以下简称水合物)分解动力学行为的影响及能量利用情况。为解决上述问题,进行不同分解条件下的自生热体系分解水合物实验,分析其分解动力学行为;计算反应转化率、分解效率及甲烷能量效率。研究结果表明:依据水合物分解动力学行为的差异性,分解过程被划分为不稳定期、稳定期及衰减期;自生热体系受水合物相平衡温度影响更大,水合物自保护效应对甲烷水合物的分子扩散产生抑制作用以及剧烈的化学反应是导致不稳定期产生的主要原因之一,随着化学反应逐渐平稳,形成了稳定的化学体系放热-水合物吸热分解的动态响应模式;5种工况总体分解效率最高达89.88%,转化率在30%—50%,甲烷能量效率高于6.5,实验证明自生热体系分解纯水合物时分解效率、能量利用率高,可作为替代注热水开采的有效手段之一。 展开更多
关键词 甲烷水合物分解动力学 NH_(4)Cl+NaNO_(2)体系 转化率 实验模拟
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油相中水滴表面甲烷水合物膜生长动力学研究
5
作者 梁爽 李兴洵 +3 位作者 高龙燕 郭绪强 陈光进 孙长宇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4369-4377,共9页
在海底或寒冷地区原油的开采和运输过程中,当达到气体水合物形成的温度和压力条件后,水合物会在管道内形成和聚集,进而堵塞管道、阀门等,威胁油气运输安全。因此,研究水合物在油气输送管道中的形成问题一直是油气生产和运输部门关注的... 在海底或寒冷地区原油的开采和运输过程中,当达到气体水合物形成的温度和压力条件后,水合物会在管道内形成和聚集,进而堵塞管道、阀门等,威胁油气运输安全。因此,研究水合物在油气输送管道中的形成问题一直是油气生产和运输部门关注的焦点。本实验应用高压可视水合物膜生长微观实验装置,采用悬滴法对悬垂在甲苯、甲苯与正庚烷混合油相(1∶1,体积比)、正庚烷中的微水滴表面甲烷水合物膜形貌与生长特性进行研究,测定了不同温度(274.15~277.15 K)和压力(5.37~7.26 MPa)下甲烷水合物膜生长动力学数据。实验结果表明,水合物膜生长速率随甲烷在不同油相中的溶解度增大而增大,膜生长速率(274.15 K,6 MPa)在正庚烷中(0.26 mm/s)>混合油中(0.23 mm/s)>甲苯中(0.21 mm/s)。水合物膜增厚生长过程中水通过膜向外转移,使得水合物膜上的褶皱间的“沟壑”逐渐被增厚生长的水合物填平,甲苯中形成的水合物表面粗糙增厚速率最快而正庚烷中形成的水合物膜表面光滑增厚速率最慢。温度的降低和压力的增加都使得水合物膜横向生长速率增加,其中压力的影响比温度更显著,且生长速率均呈现在甲苯中最慢正庚烷中最快。以压力差为驱动力的模型可很好地预测甲烷水合物膜生长动力学数据(AARD=6.12%)。 展开更多
关键词 油气混输 甲烷水合物 水合物 动力学 形态学
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盐水微滴/泡沫铜复合体系中甲烷水合物生成动力学研究
6
作者 徐宏标 杨亮 +1 位作者 李子栋 刘道平 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3287-3296,共10页
提高海水水合储气速率和储气密度对水合物技术规模化应用至关重要。将一定浓度的NaCl溶液与疏水性气相纳米二氧化硅高速搅拌分散成微米级盐水微滴。8.0 MPa、274.15 K条件下,利用不同硅含量的盐水微滴进行水合储甲烷实验,研究甲烷水合... 提高海水水合储气速率和储气密度对水合物技术规模化应用至关重要。将一定浓度的NaCl溶液与疏水性气相纳米二氧化硅高速搅拌分散成微米级盐水微滴。8.0 MPa、274.15 K条件下,利用不同硅含量的盐水微滴进行水合储甲烷实验,研究甲烷水合物生成动力学特性。结果表明,硅含量2.5%(质量分数)的盐水微滴分散性和储气性能最佳,储气量达141.01 cm^(3)·cm^(-3),储气速率达7.37 cm^(3)·cm^(-3)·min^(-1)。进一步将该硅含量盐水微滴填充至开孔泡沫铜中,构建盐水微滴/泡沫铜复合水合储气体系。研究发现,泡沫铜三维巢状金属骨架能显著加速水合反应热的转移,提高微滴水合储气性能。5.0~8.0 MPa下,相较于盐水微滴单一体系,复合体系水合储气量提高4.72%~21.70%,最大储气速率提高38.25%~110.58%。 展开更多
关键词 盐水微滴 泡沫铜 甲烷水合物 生成动力学 促进
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甲烷水合物形成对蒙脱石表面区域电学特性的影响:分子动力学和有限元数值模拟
7
作者 武晓菲 邢兰昌 +3 位作者 魏伟 韩维峰 吕笑焱 钟杰 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期557-568,共12页
含天然气水合物泥质沉积物的电学特性是反演水合物饱和度、渗透率等储层参数的重要物理性质。甲烷水合物形成对黏土矿物颗粒表面电学性质的影响机制尚不明晰,制约了对骨架颗粒表面电导及沉积物电性参数的准确建模和计算。提出分子动力学... 含天然气水合物泥质沉积物的电学特性是反演水合物饱和度、渗透率等储层参数的重要物理性质。甲烷水合物形成对黏土矿物颗粒表面电学性质的影响机制尚不明晰,制约了对骨架颗粒表面电导及沉积物电性参数的准确建模和计算。提出分子动力学(MD)与有限元(FE)数值模拟相结合的新方法,基于Gouy-Chapman-Stern(GCS)理论建立无/含水合物-蒙脱石-Na Cl溶液体系的MD和FE数值模型,探讨甲烷水合物形成对蒙脱石表面双电层性质和表面区域电势分布的影响规律及机理。研究结果表明:(1)利用MD模型可获得含水合物条件下蒙脱石表面双电层中Stern层和扩散层的厚度以及溶液中离子的扩散系数,为FE模型提供双电层结构参数与离子运动参数,基于FE模型可分析蒙脱石表面区域电势分布特性;(2)蒙脱石表面形成稳定致密的钠离子层与界面水层,甲烷分子无法在蒙脱石表面生成水合物,因此水合物不影响Stern层而仅侵占部分扩散层区域;水合物形成过程中“排盐效应”使溶液的盐离子浓度增大,对扩散层中Na+产生排斥作用,使扩散层中的部分Na+进入Stern层,导致扩散层变薄;水合物的生长降低了溶液中离子的扩散系数;(3)水合物对扩散层的侵占使得扩散层部分区域的相对介电常数发生变化,引起该区域中电势的非均匀分布;水合物的存在不影响Stern层内的电势分布,但被水合物侵占的扩散层部分相对介电常数变小,引起扩散层内平均电势的升高;随着水合物与黏土颗粒表面距离的增加,平均电势逐渐降低。研究结果可为认识含水合物泥质沉积物中骨架颗粒的电学特性、量化颗粒表面电性参数提供理论和模型基础。 展开更多
关键词 甲烷水合物 黏土矿物 双电层 电学特性 分子动力学 有限元数值模拟
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热力学抑制剂作用下甲烷水合物分解过程的分子动力学模拟 被引量:9
8
作者 万丽华 颜克凤 +1 位作者 李小森 樊栓狮 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第3期486-494,共9页
采用正则系综(NVT)分子动力学方法模拟研究277.0 K、11.45 mol.L-1的热力学抑制剂乙二醇(EG)溶液作用下甲烷水合物分解微观过程.模拟显示甲烷水合物的分解从甲烷水合物固体表面开始,逐渐向内部推移,固态水合物在分解过程中逐渐缩小,直... 采用正则系综(NVT)分子动力学方法模拟研究277.0 K、11.45 mol.L-1的热力学抑制剂乙二醇(EG)溶液作用下甲烷水合物分解微观过程.模拟显示甲烷水合物的分解从甲烷水合物固体表面开始,逐渐向内部推移,固态水合物在分解过程中逐渐缩小,直至消失.固态水合物的分解从晶格扭曲变形开始,之后笼形框架结构破裂,最后形成笼形结构碎片.同时已经分解的甲烷水合物在外层形成水膜,包裹里层正在分解的甲烷水合物,增大里层甲烷水合物分解传质阻力. 展开更多
关键词 甲烷水合物 分子动力学 乙二醇溶液 分解
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聚乙烯唑啉作用下甲烷水合物分解的分子动力学模拟 被引量:8
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作者 王燕鸿 陈玉娟 +2 位作者 包玲 郎雪梅 樊栓狮 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1683-1690,共8页
利用分子动力学模拟系统研究了不同质量浓度下(1.25%、2.50%、6.06%)聚乙烯唑啉(PEtO)对甲烷水合物的分解作用.模拟体系为甲烷水合物2′2′2的超胞和聚合物对接体系.模拟发现水分子间氢键构架的水合物笼型结构在PEtO的作用下出现扭曲,... 利用分子动力学模拟系统研究了不同质量浓度下(1.25%、2.50%、6.06%)聚乙烯唑啉(PEtO)对甲烷水合物的分解作用.模拟体系为甲烷水合物2′2′2的超胞和聚合物对接体系.模拟发现水分子间氢键构架的水合物笼型结构在PEtO的作用下出现扭曲,最终导致水合物笼型结构完全坍塌.通过氧原子径向分布函数、均方位移以及扩散系数比较不同浓度PEtO的作用,证实在一定浓度范围内,PEtO的浓度越高,其水合物分解作用越强.此外,PEtO具有一定的可生物降解性.PEtO对水合物的作用为:PEtO吸附在水合物表面,其中的酰胺基(N―C=O)与成笼的水分子形成氢键,破坏邻近的笼形结构,令水合物分解;PEtO不断分解表面的水合物,直到水合物笼完全分解. 展开更多
关键词 甲烷水合物 聚乙烯唑啉 分子动力学模拟 水合物抑制剂
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卵磷脂对sⅠ型甲烷水合物晶体分解的抑制作用分子动力学模拟 被引量:7
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作者 王乐 蒋官澄 林鑫 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期107-113,共7页
海洋天然气水合物层钻进过程中有效抑制水合物分解是确保安全钻进的重要保障,化学稳定剂可防止水合物分解,但目前缺少作用机理方面的研究报道。利用分子动力学模拟技术模拟了NVT系综,277 K条件下卵磷脂和PVP在sⅠ型水合物表面的吸附特征... 海洋天然气水合物层钻进过程中有效抑制水合物分解是确保安全钻进的重要保障,化学稳定剂可防止水合物分解,但目前缺少作用机理方面的研究报道。利用分子动力学模拟技术模拟了NVT系综,277 K条件下卵磷脂和PVP在sⅠ型水合物表面的吸附特征,对比了两者在单分子吸附和多分子共同吸附条件下平衡态的构象、吸附能和分子间作用能,结果表明:卵磷脂-水合物体系总势能更低,结构更稳定;卵磷脂分子吸附在水合物晶体时会与其附近的其他卵磷脂分子相互作用,碳链之间相互交叉缠结形成比较稳固的网状结构,阻止分解的水和气体分子扩散,从而起到稳定水合物的作用。本文研究结果对研发新型钻井液用水合物稳定剂、提高水合物地层钻井安全性有重要的参考意义。 展开更多
关键词 sⅠ型甲烷水合物 卵磷脂 分子动力学模拟 分解抑制性
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温度对甲烷水合物分解影响的分子动力学模拟 被引量:3
11
作者 周广刚 孙晓亮 卢贵武 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1608-1613,共6页
甲烷水合物是含有高纯度甲烷和水,可有效缓解能源危机的重要战略资源。甲烷水合物的分解动力学研究涉及水合物的开采和水合物技术的应用,一直是各国学者所关注的焦点。本文采用分子动力学模拟的方法对s I型甲烷水合物的分解动力学过程... 甲烷水合物是含有高纯度甲烷和水,可有效缓解能源危机的重要战略资源。甲烷水合物的分解动力学研究涉及水合物的开采和水合物技术的应用,一直是各国学者所关注的焦点。本文采用分子动力学模拟的方法对s I型甲烷水合物的分解动力学过程进行研究,分析讨论了温度对s I型甲烷水合物分解过程中的微观结构以及分解速率的影响。以s I型甲烷水合物作为研究对象,研究了温度对水分子的序参数以及径向分布函数的影响,结果表明在水合物分解过程中,水分子由最初的长程有序向长程无序近程有序结构演化,由密度较低的晶型结构向密度较高的液态水转变。从270 K开始不断升高体系温度至295 K,甲烷分子的碳-碳原子的径向分布函数第一峰的峰值呈升高趋势,表明温度越高,甲烷逃逸出笼子的速率越快。研究发现在分解动力学演化过程中,水分子的AOP序参数从0开始逐渐升高,最终趋于稳定在0.8附近。温度越高,分解过程的AOP曲线越陡,甲烷水合物分解越快。 展开更多
关键词 sI型甲烷水合物 分解速率 分子动力学
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甲烷水合物再汽化分解动力学模型建立 被引量:2
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作者 庞维新 孙福街 +1 位作者 李清平 陈光进 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1906-1914,共9页
针对水合物法储运气体技术,实验研究了水合物再汽化分解过程,考察了加热温度、初始分解压力和反应器中水合物量等因素对水合物再汽化分解速率的影响。实验结果表明,当反应器中水合物量较多时存在分解速率缓冲现象,减慢了水合物的分解速... 针对水合物法储运气体技术,实验研究了水合物再汽化分解过程,考察了加热温度、初始分解压力和反应器中水合物量等因素对水合物再汽化分解速率的影响。实验结果表明,当反应器中水合物量较多时存在分解速率缓冲现象,减慢了水合物的分解速率,而排气降压可以有效地提高水合物的分解速率。根据实验现象分析了水合物再汽化分解机理,认为水合物的分解速率主要取决于分解推动力的大小,而分解推动力又受传热速率和分解压力等条件的影响。结合传热和水合物分解速率方程,建立了水合物的再汽化分解模型,计算了不同热水温度、不同流量和不同压力等条件下水合物再汽化分解的产气速率,并与实验结果进行了对比,两者总体吻合较好,对存在的误差进行了原因分析。 展开更多
关键词 再汽化分解 甲烷水合物 动力学模型
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含动力学抑制剂体系甲烷水合物微观分解过程 被引量:1
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作者 龙臻 王谨航 +2 位作者 周雪冰 何勇 梁德青 《新能源进展》 CSCD 2023年第3期221-227,共7页
注入低剂量水合物动力学抑制剂是防治油气管道中水合物堵塞的有效技术之一。为了实现高效、经济解堵,非常有必要展开动力学抑制剂对水合物分解行为影响规律的研究。利用粉末X射线衍射仪和激光共聚焦拉曼光谱仪在常压、-10℃条件下原位... 注入低剂量水合物动力学抑制剂是防治油气管道中水合物堵塞的有效技术之一。为了实现高效、经济解堵,非常有必要展开动力学抑制剂对水合物分解行为影响规律的研究。利用粉末X射线衍射仪和激光共聚焦拉曼光谱仪在常压、-10℃条件下原位观测纯水体系和含动力学抑制剂聚乙烯基己内酰胺(PVCap)体系的甲烷水合物微观分解过程。结果显示,相比纯水体系,PVCap的存在会减弱sI型甲烷水合物“自保护”效应,加速水合物的分解。甲烷气体在水合物大、小笼中的含量同步降低,且相对含量基本保持恒定,说明PVCap不影响水合物以晶胞为单位进行整体分解。六角冰的(100)和(002)晶面峰面积随时间的变化不同步,且在纯水体系和含PVCap体系中呈现的变化趋势截然不同。 展开更多
关键词 水合物 分解动力学 微观 动力学抑制剂
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气水体系甲烷水合物生成和分解动力学 被引量:7
14
作者 黄婷 李长俊 +2 位作者 丁麟 李清平 ZACHARY M Aman 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2954-2961,共8页
为进一步探明搅拌对甲烷水合物生成和分解动力学特性的影响,借助容积约为522mL,最高操作压力21MPa的高压全透明反应釜装置,开展了不同搅拌条件下甲烷水合物的生成、分解和浆液流动实验,得到了搅拌对水合物生成量、生长速率和分解速率的... 为进一步探明搅拌对甲烷水合物生成和分解动力学特性的影响,借助容积约为522mL,最高操作压力21MPa的高压全透明反应釜装置,开展了不同搅拌条件下甲烷水合物的生成、分解和浆液流动实验,得到了搅拌对水合物生成量、生长速率和分解速率的影响规律,基于搅拌电机扭矩值分析了不同搅拌速率下水合物浆液的流动特性。搅拌电机型号ViscoPakt Rheo-57,带有扭矩测量功能,测量最大范围57N·cm,精度±0.04N·cm。结果表明:在水合物开始快速生成的前期,水合物的最大生成量、最大生长速率及平稳生长速率都随搅拌速率的增大而增大,进一步验证了传质是控制水合物生成过程的首要因素;在水合物分解阶段,搅拌能提高水合物颗粒的分散性,促进分解气的运移产出;此外,不同搅拌速率下,水合物浆液的电机扭矩随着水合物体积分数的增大都呈现先保持平稳再逐渐增大最后剧烈波动的规律,由此得到了水合物浆液携带固相颗粒的临界体积分数。研究结论在一定程度上揭示了水合物的生长和分解机理,为动力学预测模型研究提供了参考。 展开更多
关键词 水合物 动力学 搅拌 流动特性 甲烷
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多孔介质体系中甲烷水合物生成动力学的模拟实验 被引量:9
15
作者 陈强 业渝光 +2 位作者 刘昌岭 刁少波 张剑 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期111-116,共6页
多孔介质中的水合物动力学研究由于对实验技术与设备的要求较高,在国内开展的工作相对较少。主要研究了等容等压、等容等温条件以及不同粒径范围的多孔介质中甲烷水合物生成动力学过程。结果表明,低温高压条件能够为甲烷水合物生成提供... 多孔介质中的水合物动力学研究由于对实验技术与设备的要求较高,在国内开展的工作相对较少。主要研究了等容等压、等容等温条件以及不同粒径范围的多孔介质中甲烷水合物生成动力学过程。结果表明,低温高压条件能够为甲烷水合物生成提供更大的驱动力,从而明显促进水合物生成。在粒径为250-355μm的天然海砂中,压力5 MPa时,1℃的反应釜温度可以使甲烷水合物较快生成;在粒径为180-250μm的天然海砂中,温度为2.5℃时,5 MPa的压力即可使水合物较容易生成。但粒径范围125-700μm的多孔介质对水合物生成没有明显的影响。 展开更多
关键词 甲烷水合物 动力学 模拟实验 温度 压力 多孔介质
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鼓泡器中环戊烷-甲烷-盐水体系水合物的生成动力学 被引量:17
16
作者 吕秋楠 宋永臣 李小森 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3777-3782,共6页
采用鼓泡装置研究了盐水体系中环戊烷(CP)-甲烷水合物的生成动力学,分别考察了进气速率、温度、压力对水合物生成速率和进气速率对气体转化率的影响。结果显示,提高进气速率、压力,降低温度均可提高水合物生成速率。但进气速率对气体转... 采用鼓泡装置研究了盐水体系中环戊烷(CP)-甲烷水合物的生成动力学,分别考察了进气速率、温度、压力对水合物生成速率和进气速率对气体转化率的影响。结果显示,提高进气速率、压力,降低温度均可提高水合物生成速率。但进气速率对气体转化率有影响,进气速率过大,单位时间内进入到反应器内的气体过多,气体还未参与反应便被排出,导致气体转化率反而减小。通过观察到的实验现象,分析环戊烷-甲烷水合物的生成过程,认为水合物晶体首先在环戊烷-水界面生成,并逐步向内部气相生长,最后水合物壳破裂,气泡逸出。水合物逐渐生长成粒状,并不断聚集在一起。 展开更多
关键词 鼓泡 环戊烷 甲烷 水合物 动力学
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含动力学抑制剂体系甲烷水合物稳定性及分解行为研究 被引量:4
17
作者 闫柯乐 任悦萌 林雨 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1432-1437,共6页
研究了含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯和聚乙烯醇等动力学抑制剂体系中水合物结构稳定性及分解行为,考察了初始实验温度、分解温度等因素对水合物分解率的影响机制。实验结果表明,在较高过冷度条件下,PVP具有更优的动态抑制性能;在... 研究了含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯和聚乙烯醇等动力学抑制剂体系中水合物结构稳定性及分解行为,考察了初始实验温度、分解温度等因素对水合物分解率的影响机制。实验结果表明,在较高过冷度条件下,PVP具有更优的动态抑制性能;在冰点以上直接升温分解时,分解率随初始实验温度的升高而逐步增加,且PVP对分解过程具有一定抑制作用;冰点及以下测试实验结果表明,在自保护区效应区外,直接排气方式可快速将水合物分解,但在保护效应区内(-10℃),PVP可抑制自保护效应,降低了降压过程中的稳定性。最后,通过宏观形态演化实验发现,PVP的存在导致主体水相中无水合物晶核聚积,宏观上呈现出由气液界面向气相的单向生长模式。 展开更多
关键词 甲烷水合物 动力学抑制剂 结构稳定性 分解
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甲烷水合物在纯水中的生成动力学 被引量:35
18
作者 裘俊红 郭天民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期383-386,共4页
The kinetic behavior of methane hydrate formation in pure water was investigated.12 sets of experimental data on methane hydrate formation were determined at temperatures ranging from 273.65 to 276.15K and pressures r... The kinetic behavior of methane hydrate formation in pure water was investigated.12 sets of experimental data on methane hydrate formation were determined at temperatures ranging from 273.65 to 276.15K and pressures ranging from 4.47 to 8.47MPa.The duration of three stages in methane hydrate formation,known as the dissolution,nucleation and growth periods,that are lacking in open literature,was obtained.The effect of pressure and temperature on the kinetics of methane hydrate formation was also studied. 展开更多
关键词 水合物 甲烷水合物 生成动力学 气体水合物
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甲烷-四氢呋喃水体系水合物生成动力学的实验和模型化研究 被引量:20
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作者 罗艳托 朱建华 陈光进 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1153-1158,共6页
研究了透明鼓泡塔中含促进剂四氢呋喃(THF)体系中甲烷水合物的生成动力学.分别考察了进气速率、温度、压力、水合物体积分数对甲烷消耗速率的影响.根据Chen Guo水合物生成机理,采用基础水合物生成反应的量纲1Gibbs自由焓变-ΔG/RT作为... 研究了透明鼓泡塔中含促进剂四氢呋喃(THF)体系中甲烷水合物的生成动力学.分别考察了进气速率、温度、压力、水合物体积分数对甲烷消耗速率的影响.根据Chen Guo水合物生成机理,采用基础水合物生成反应的量纲1Gibbs自由焓变-ΔG/RT作为反应的推动力,建立了水合物生成动力学模型,模型中考虑了体系温度、压力和气液接触比表面积的影响.把模型应用于甲烷气体消耗速率的计算,其模型预算结果与实验数据吻合良好,实验结果和反应动力学模型将有助于工业水合反应器的设计和操作条件的设定. 展开更多
关键词 甲烷水合物 动力学 鼓泡塔 四氢呋喃促进剂 模型
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客体分子数对甲烷水合物导热性能影响的分子动力学模拟 被引量:11
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作者 万丽华 梁德青 +1 位作者 吴能友 关进安 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期382-386,共5页
采用EMD方法 Green-Kubo理论计算263.15K晶穴占有率0~100%sI甲烷水合物的热导率,研究客体分子数对甲烷水合物导热性能的影响。模拟结果显示,甲烷水合物的低导热性能由主体分子构建的笼形结构决定。而在相同温压条件下,随着客体分子甲... 采用EMD方法 Green-Kubo理论计算263.15K晶穴占有率0~100%sI甲烷水合物的热导率,研究客体分子数对甲烷水合物导热性能的影响。模拟结果显示,甲烷水合物的低导热性能由主体分子构建的笼形结构决定。而在相同温压条件下,随着客体分子甲烷进入晶胞数目增多,晶穴占有率增大后,密度增大,同时客体分子对声子的散射也增强,二者均导致导热性能增强。 展开更多
关键词 甲烷水合物 热导率 分子动力学
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