考虑盐浓度的天然气水合物三维相平衡曲面热力学预测模型

1

作者 张更 李文拓 +4 位作者 黄洪林 罗鸣 马传华 吴艳辉 李军 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期90-101,共12页

准确预测含盐体系中天然气水合物的热力学稳定性,对预测水合物成藏范围、确定水合物分解域等具有重要意义。因此,综合考虑水合物晶穴非球形特征和含盐体系中电解质相互作用,建立考虑盐浓度的天然气水合物相平衡热力学模型,并与实验数据... 准确预测含盐体系中天然气水合物的热力学稳定性,对预测水合物成藏范围、确定水合物分解域等具有重要意义。因此,综合考虑水合物晶穴非球形特征和含盐体系中电解质相互作用,建立考虑盐浓度的天然气水合物相平衡热力学模型,并与实验数据进行对比验证。研究结果表明,建立的三维相平衡曲面能有效预测天然气水合物热力学稳定性,纯水条件下的温度绝对平均相对偏差仅为0.08,且含盐条件下不超过0.15。在氯盐摩尔分数大于0.02、压力高于20 MPa时,化学因素导致p-T曲线发生平移。在压力较小时,平衡温度沿盐浓度方向的梯度剧烈变化,p-T曲线不再具有平移特性。同时,摩尔分数相同时,AlCl_(3)比其他氯盐对CH_(4)水合物的抑制作用更强。CH_(4)水合物的lnp-X-1/T三维曲面局部表现出较好的Clausius-Clapeyron线性行为,曲面整体具有非线性特征,且氯盐电解质对CH_(4)水合物的抑制效果越好,非线性特征越强。 展开更多

关键词 天然气水合物 热力学模型 相平衡 Clausius-Clapeyron线性特征

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基于颗粒重组理论的水合物沉积物温-压耦合热力学模型

2

作者 周瑞 白冰 杨光昌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1226-1235,共10页

水合物沉积物赋存时的温度和孔隙水压变化对沉积物的力学性质影响明显。基于颗粒重组理论,通过引入温-压耦合系数δ、剪应变和体应变胶结应力衰减方式(λ_(v),λ_(s))和水合物饱和度影响下的剪胀方程d,建立了水合物沉积物温-压耦合热力... 水合物沉积物赋存时的温度和孔隙水压变化对沉积物的力学性质影响明显。基于颗粒重组理论,通过引入温-压耦合系数δ、剪应变和体应变胶结应力衰减方式(λ_(v),λ_(s))和水合物饱和度影响下的剪胀方程d,建立了水合物沉积物温-压耦合热力学模型。利用数值模拟结果同室内试验结果的对比分析,从宏观力学性质变化和微观作用机理两个角度探讨了围压、水合物饱和度和温-压耦合系数对沉积物力学特性的影响。最后,对模型中的刚度系数和体应变衰减参数进行敏感性分析。结果表明:引入温-压耦合系数的水合物沉积物模型能够很好的描述沉积物赋存的温度和水压同其力学特性变化关系。环境温度降低和水压增大增强了微观层面水合物的胶结强度和刚度,宏观表现为峰值强度、应变软化和剪胀性提高。刚度系数γ通过增大沉积物初始刚度使得沉积物表现出更强的峰值强度。体应变衰减参数λ_(v)通过提高胶结应力衰减速率增强沉积物的应变软化特性。 展开更多

关键词 温-压耦合系数 颗粒重组理论 热力学模型 水合物沉积物 剪胀方程

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气体水合物生成机理和热力学模型的建立 被引量：61

3

作者 陈光进 马庆兰 郭天民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期626-631,共6页

提出了一个双过程水合物成核动力学机理模型 :(1 )拟化学过程生成基础水合物 ;(2 )小分子气体在基础水合物中的拟Langmuir吸附形成化学组成不恒定的水合物 .以此机理模型为基础建立了水合物热力学模型 .大量检验结果表明 ,新模型在预测... 提出了一个双过程水合物成核动力学机理模型 :(1 )拟化学过程生成基础水合物 ;(2 )小分子气体在基础水合物中的拟Langmuir吸附形成化学组成不恒定的水合物 .以此机理模型为基础建立了水合物热力学模型 .大量检验结果表明 ,新模型在预测气体水合物 (特别是由很复杂的天然气、凝析气和原油生成的水合物 )生成条件方面优于传统的vanderWaals -Platteeuw(vdW -P)模型及其改进型 ,且计算方法更简单 . 展开更多

关键词 气体水合物 成核动力学机理 热力学模型

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基于热力学方法的甲烷水合物沉积物本构模型 被引量：2

4

作者 孙翔 郭晓霞 +1 位作者 邵龙潭 李洋辉 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期111-118,共8页

甲烷水合物沉积物的力学特性研究尚处于起步阶段,较系统的试验数据仍然不够充分,能够描述甲烷水合物沉积物力学特性的本构模型也不多.基于热力学原理和临界状态的概念的本构模型,可以自动满足热力学定律,其流动法则和屈服函数都可以很... 甲烷水合物沉积物的力学特性研究尚处于起步阶段,较系统的试验数据仍然不够充分,能够描述甲烷水合物沉积物力学特性的本构模型也不多.基于热力学原理和临界状态的概念的本构模型,可以自动满足热力学定律,其流动法则和屈服函数都可以很自然地从耗散函数中导出.首先介绍了基于热力学方法的甲烷水合物沉积物本构模型,并利用已有的甲烷水合物沉积物的三轴试验数据对模型进行了验证,进一步地应用该模型分析应力间距比对甲烷水合物沉积物力学特性的影响,强调应力间距比和屈服面形状在模型构造中的重要性.模型参数分析表明,应力间距比对甲烷水合物沉积物排水和不排水应力-应变关系、有效应力路径以及剪胀关系都有明显的影响. 展开更多

关键词 甲烷水合物沉积物 热力学 应力间距比 本构模型

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致密气水合物相平衡动态模型及其热力学特性 被引量：4

5

作者 刘春花 郝忠献 +3 位作者 刘新福 何鸿铭 魏松波 周超 《石油机械》 北大核心 2021年第9期85-91,共7页

天然气在井筒和管道流动过程中极易形成水合物并不断聚集。为此,提出基于Van Laar混合规则PRSV2状态方程的液相和气相逸度计算方法,建立了致密天然气水合物相平衡动态模型,并依据数值模拟和试验测试分析预测致密天然气水合物生成条件,... 天然气在井筒和管道流动过程中极易形成水合物并不断聚集。为此,提出基于Van Laar混合规则PRSV2状态方程的液相和气相逸度计算方法,建立了致密天然气水合物相平衡动态模型,并依据数值模拟和试验测试分析预测致密天然气水合物生成条件,揭示不同组分及混合组分气体对致密气水合物生成的影响。研究结果表明:温度是影响水合物生成的主要因素,纯乙烷、纯丙烷和纯异丁烷的水合物分别在290、280和275 K附近发生相变并出现转折点,随后生成压力迅速上升;CO_(2)与N_(2)对水合物生成有抑制作用,H_(2) S或其他烷烃会极大降低水合物生成压力,H_(2) S对水合物生成的影响最大并起主导作用。研究结果对防治致密天然气水合物和保障井筒流动安全具有重要意义。 展开更多

关键词 致密气水合物 相平衡 PRSV2方程 热力学模型 逸度

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多孔介质中天然气水合物分解热力学模型研究 被引量：9

6

作者 姚军辉 石勇 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 2009年第1期11-14,共4页

天然气水合物具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件优越等特点,是21世纪继常规石油和天然气能源之后最具开发潜力的替代能源。多孔介质中天然气水合物的分解热力学是目前研究的热点和难点问题。本文采用VPT状态方程计... 天然气水合物具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件优越等特点,是21世纪继常规石油和天然气能源之后最具开发潜力的替代能源。多孔介质中天然气水合物的分解热力学是目前研究的热点和难点问题。本文采用VPT状态方程计算流动相的逸度,采用改进Vander Waalsand Platteeuw模型计算水合物相态。同时,考虑毛细管力对相态逸度的影响,引入修正项改进了模型,并运用改进模型对CH4和CO2水合物相平衡分解条件进行预测,其预测结果和实验结果比较符合。 展开更多

关键词 天然气水合物 热力学模型 多孔介质 替代能源

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水合物法捕集烟气中CO_2的新拟合热力学模型 被引量：2

7

作者 李璐伶 赵金洲 +7 位作者 李海涛 张烈辉 樊栓狮 李清平 庞维新 吕鑫 郑利军 魏纳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期104-110,共7页

水合物法捕集烟气中的CO_2具有能耗低、操作简便和有利于后续CO_2储存利用的优点,为了降低多级水合反应累计的总误差,建立准确的热力学模型就显得尤为重要。为此,基于vdW-P+CPA模型,考虑了CO_2与H_2O之间的相互缔合作用,重新拟合了热力... 水合物法捕集烟气中的CO_2具有能耗低、操作简便和有利于后续CO_2储存利用的优点,为了降低多级水合反应累计的总误差,建立准确的热力学模型就显得尤为重要。为此,基于vdW-P+CPA模型,考虑了CO_2与H_2O之间的相互缔合作用,重新拟合了热力学模型中的参数。首先将H_2O与CO_2的能量参数α^(0.5)分别拟合为[1-(T/Tc)^(0.5)]的三次函数与一次函数,然后基于与温度相关的二元交互作用参数(k_(ij)),将vdW-P模型中Langmuir吸收系数的计算参数重新拟合。研究结果表明:①新拟合的热力学模型在预测饱和液相密度时,H_2O与CO_2的平均绝对误差分别由1.84%降至0.08%、由4.06%降至2.09%;②在预测纯CO_2与纯N_2生成水合物的相平衡压力时,平均绝对误差分别为0.86%与0.82%;③在计算不同组成烟气生成水合物的相平衡条件时,平均绝对误差由15.16%降至5.02%。结论认为,新拟合的热力学模型准确度较高,一定程度上降低了多级水合反应的总累计误差,为水合物法捕集烟气中CO_2的实际应用提供了参考。 展开更多

关键词 水合物法 烟气 CO2捕集 CO2热力学模型 多级水合反应 能量参数 Langmuir吸收系数 预测

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水合物法高炉煤气脱除二氧化碳的热力学模型研究

8

作者 林青山 王静松 +2 位作者 薛庆国 原小涛 潘玉柱 《有色金属科学与工程》 CAS 2018年第5期1-6,共6页

提出了将水合物法应用于高炉煤气的脱碳提质.选择正四丁基溴化铵(TBAB)作为热力学促进剂,并基于Chen-Guo水合物热力学模型,对高炉煤气在TBAB溶液中水合物的生成压力进行计算预测.将模型用于含高炉煤气部分组分+TBAB体系的水合物的生成... 提出了将水合物法应用于高炉煤气的脱碳提质.选择正四丁基溴化铵(TBAB)作为热力学促进剂,并基于Chen-Guo水合物热力学模型,对高炉煤气在TBAB溶液中水合物的生成压力进行计算预测.将模型用于含高炉煤气部分组分+TBAB体系的水合物的生成压力计算,计算结果与文献中实验值进行比较,平均相对误差在3%～16%左右;而对不同浓度组成的CO2+CO+N2+H2+水体系的水合物生成压力的计算结果比较,平均相对误差在7.5%～11.7%左右;用压力探索法测得高炉煤气+TBAB体系水合物的相平衡实验数据,并与计算值进行比较,平均相对误差为16.6%,表明模型在一定程度上可预测高炉煤气在TBAB溶液中水合物的相平衡条件. 展开更多

关键词 水合物 高炉煤气 二氧化碳脱除 TBAB 热力学模型

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聚苯乙烯磺酸钠作用下Ⅰ型水合物的生成热力学与动力学 被引量：1

9

作者 王逸伟 刘智琪 +4 位作者 孙强 刘爱贤 杨兰英 宫敬 郭绪强 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期168-181,共14页

通过使用表面活性剂来提升水合物的生成速度和转化率是提高水合物技术经济价值的主要方法。因为泡沫过多不利于生产,低起泡性的聚苯乙烯磺酸钠(PSS)在水合物技术领域具有很好应用的潜力。本文根据对含PSS体系的水合物生成热力学研究,提... 通过使用表面活性剂来提升水合物的生成速度和转化率是提高水合物技术经济价值的主要方法。因为泡沫过多不利于生产,低起泡性的聚苯乙烯磺酸钠(PSS)在水合物技术领域具有很好应用的潜力。本文根据对含PSS体系的水合物生成热力学研究,提出了乙烯-PSS溶液体系的热力学模型以定量描述PSS对水合物的热力学影响,该模型可较为准确地预测水合物的热力学临界生成压力:平均相对误差为1.1%,最大相对误差为3.8%。在上述研究基础上,本文研究了在PSS存在的情况下,PSS初始浓度和热力学推动力对Ⅰ型水合物的生成速度、最终转化率(水合物生成结束时的转化率)等参数的影响。结果表明,PSS对Ⅰ型水合物的热力学负面影响很小。PSS使水合物的最终转化率由59.6%±1.9%提升到80%以上,并使水合物的生成速度显著提升。当PSS初始浓度或压力低于特定值时,提高PSS初始浓度或压力可有效提升水合物的生成速度和最终转化率;但PSS初始浓度或压力高于特定值时,提高PSS初始浓度或压力对水合物生成速度和最终转化率的提升效果不再明显。 展开更多

关键词 水合物 动力学 相平衡 热力学 模型 聚苯乙烯磺酸钠

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含醇类抑制剂体系天然气水合物生成条件预测

10

作者 赵迎 杜凡夕 +6 位作者 宰芸 陈好奇 史潇航 史博会 吴海浩 宫敬 宋尚飞 《化学工程》 北大核心 2025年第1期78-83,共6页

工程上常采用向井口或管内注入甲醇或乙二醇抑制剂来防治水合物生成,含醇组分使液相的理想性增强,进而水合物生成条件预测难度加大。基于Chen-Guo水合物模型,结合PR状态方程与多相闪蒸算法计算各相组分分布及客体分子逸度,采用UNIQUAC... 工程上常采用向井口或管内注入甲醇或乙二醇抑制剂来防治水合物生成,含醇组分使液相的理想性增强,进而水合物生成条件预测难度加大。基于Chen-Guo水合物模型,结合PR状态方程与多相闪蒸算法计算各相组分分布及客体分子逸度,采用UNIQUAC模型改进水相活度计算方式,建立含醇类抑制剂体系水合物生成条件预测模型,以期提升含醇体系水合物相平衡条件预测精度。采用单组分、二元组分和多元天然气组分的水合物生成实验数据对比,以验证模型预测的准确性。同时与工程上常用商业软件PVTsim的水合物生成条件模拟结果进行对比。结果表明:所建立的模型预测平均相对误差在1.32%以内,且模型计算结果优于PVTsim。该模型可准确预测含醇类抑制剂体系水合物生成条件,也为水合物注剂防治方案制定提供可靠的理论依据。 展开更多

关键词 天然气水合物 热力学抑制剂 chen-guo水合物模型 生成条件

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水合物共存体系中气体溶解度预测模型 被引量：1

11

作者 汤涵 蔡进 +2 位作者 覃海航 陈光进 孙长宇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4348-4358,共11页

准确预测气体在液相中的溶解度对研究气体水合物的稳定性和分解动力学具有重要意义。采用Valderrama-Patel-Teja状态方程和Wong-Sandler混合规则关联了CH4和CO_(2)在水相中的溶解度数据。为了进一步扩展至电解质溶液体系,考虑了Debye-H&... 准确预测气体在液相中的溶解度对研究气体水合物的稳定性和分解动力学具有重要意义。采用Valderrama-Patel-Teja状态方程和Wong-Sandler混合规则关联了CH4和CO_(2)在水相中的溶解度数据。为了进一步扩展至电解质溶液体系,考虑了Debye-Hückel静电力作用;由汽液相平衡数据和低压盐析系数拟合了气体-水、气体-电解质的交互作用参数。基于扩展的Patel-Teja状态方程与Chen-Guo水合物模型,预测了水合物共存体系下CH4和CO_(2)在纯水和电解质溶液中的溶解度。结果表明,理论模型计算结果与实验数据具有较好的一致性,纯水体系下二者的平均相对偏差分别为5.740%和3.530%;对于NaCl水溶液体系,其预测的气体溶解度平均相对偏差分别为2.340%和1.990%。模型可为海底CO_(2)水合物法固态封存、CO_(2)置换开采天然气水合物等技术开发提供理论参考。 展开更多

关键词 气体水合物 热力学模型 溶解度 状态方程 电解质

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天然气水合物生成动力学模型模拟计算改进 被引量：3

12

作者 殷德宏 任亮 +3 位作者 姚立忱 樊栓狮 祝刚 王金渠 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期486-489,共4页

对描述水合物生成过程的Langmuir方程进行了研究,指出了其应用时的局限性;将动力学成核机理中的能量变化分为3部分,提出了动力学模型模拟计算的改进方法,并据此计算出气体水合物吸附过程中受温度和压力影响的动力学因素——成核临界半径... 对描述水合物生成过程的Langmuir方程进行了研究,指出了其应用时的局限性;将动力学成核机理中的能量变化分为3部分,提出了动力学模型模拟计算的改进方法,并据此计算出气体水合物吸附过程中受温度和压力影响的动力学因素——成核临界半径,关联出成核半径与能量和温度的关系.计算结果表明,水合物的生成焓变、Gibbs自由能和临界半径随温度升高分别升高、降低、降低. 展开更多

关键词 天然气水合物 生成动力学模型 模拟计算 热力学模型 分子动力学 成核临界半径 Langmulr方程

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CO_(2)置换开采CH_(4)水合物的深海地层多场耦合连续介质数值方法研究

13

作者 蒋明镜 李子煜 +1 位作者 李承超 姜朋明 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第7期1354-1364,共11页

通过诱导水合物分解的开采方式将致使含天然气水合物沉积物(后称能源土)力学性质劣化,进而可能引发一系列地质灾害。CO_(2)置换法能有效改善地层强度,但目前鲜有研究考虑CO_(2)置换开采的分析方法。基于此,针对CO_(2)置换法开展数值方... 通过诱导水合物分解的开采方式将致使含天然气水合物沉积物(后称能源土)力学性质劣化,进而可能引发一系列地质灾害。CO_(2)置换法能有效改善地层强度,但目前鲜有研究考虑CO_(2)置换开采的分析方法。基于此,针对CO_(2)置换法开展数值方法研究和应用。通过拓展TOUGH+HYDRATE数学模型、嵌入Chen-Guo模型计算CH_(4)-CO_(2)多元水合物相平衡条件,建立CO_(2)置换的数值模拟器T+MixH V1.0,并与室内试验和已有数值计算结果对比,验证模拟器的可靠性。随后与FLAC3D结合,建立了CO_(2)置换开采工况下的温-压-力-化多场耦合数值分析方法。最后对比分析了南海储层降压、置换开采CH_(4)水合物两种情景以及经历不同开采时间后的能源土地基载荷板试验,结果表明:相比于降压开采方式,置换开采提高了产气量并减缓了地层沉降,其原因在于降压造成的能量损失使CH_(4)水合物分解范围有限,而置换开采在合适的温压条件下自发进行且生成的CO_(2)水合物对地层有一定支撑作用。此外,能源土地基承载特性主要受控于两种因素:孔压变化引起的有效应力变化,水合物分解/生成引起的胶结强度变化。 展开更多

关键词 深海能源土 二氧化碳置换法 chen-guo水合物模型 多场耦合模拟 地基承载力

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热力法开采天然气水合物的数学模拟 被引量：15

14

作者 唐良广 李刚 +1 位作者 冯自平 樊栓狮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期105-107,共3页

将天然气水合物在热力作用下的分解过程看作一个移动界面问题,即热力开采过程中整个水合物藏可分为分解区和水合物区。通过适当简化,建立了分解区和水合物区的传热模型,并严格推导了模型的解析解。使用模型分别模拟注入蒸气和热水条件... 将天然气水合物在热力作用下的分解过程看作一个移动界面问题,即热力开采过程中整个水合物藏可分为分解区和水合物区。通过适当简化,建立了分解区和水合物区的传热模型,并严格推导了模型的解析解。使用模型分别模拟注入蒸气和热水条件下开采天然气水合物的两个实例,得到分解区和水合物区温度场随时间变化的规律。在此基础上,分析了水合物热力开采过程中热量的有效利用率,即用于水合物分解的热量与输入的总热量的比值。模型计算结果表明,在相同条件下,注入热水比注入蒸气将能获得更高的热量有效利用率。在给定的条件下,注入蒸气和热水开采过程的热量的有效利用率分别为0.349和0.465。另一个方面,该比值与水合物地层的物性参数(如水合物的饱和度、分解区域的热传导系数等)有很大的关系,地层水合物饱和度越高,分解区的热传导系数越小,则热量的有效利用率越高。 展开更多

关键词 天然气 水合物 开发 热力学 数学模型

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升深2-1区块天然气水合物生成实验与预测模型 被引量：2

15

作者 杨树人 彭朋 彭元 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期150-152,共3页

在天然气开采及储运过程中,对水合物有效防治的难点在于对其形成临界条件的准确预测。对现有的预测模型进行比较与修正,重点考虑了天然气水合物生成时水合物相与气相及富水相的平衡,建立了更加合理的天然气水合物预测模型,对其形成的临... 在天然气开采及储运过程中,对水合物有效防治的难点在于对其形成临界条件的准确预测。对现有的预测模型进行比较与修正,重点考虑了天然气水合物生成时水合物相与气相及富水相的平衡,建立了更加合理的天然气水合物预测模型,对其形成的临界条件进行预测。结果表明,对于一定组分的天然气,在给定压力下,就有一个对应的水合物形成温度的临界点,且天然气温度越低、压力越高,相对密度越大,越易形成水合物,计算结果与实验值最大误差为0.385%,说明该模型具有较高精度,从而为现场水合物防治工艺提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 天然气 水合物 条件 热力学模型 预测

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四丁基氯化铵半笼型水合物的相平衡模型 被引量：2

16

作者 史伶俐 梁德青 《新能源进展》 2014年第3期221-225,共5页

本文在范德瓦尔-普朗特理论的基础上,考虑了四丁基氯化铵(TBAC)水合物的结构特征,建立了TBAC半笼型水合物相平衡模型。模型确定了水在空水合物晶格的蒸汽压及兰格缪尔常数与TBAC浓度的关系,引用e-NRTL模型和PR气体状态方程分别计算液相... 本文在范德瓦尔-普朗特理论的基础上,考虑了四丁基氯化铵(TBAC)水合物的结构特征,建立了TBAC半笼型水合物相平衡模型。模型确定了水在空水合物晶格的蒸汽压及兰格缪尔常数与TBAC浓度的关系,引用e-NRTL模型和PR气体状态方程分别计算液相组分活度系数和客体分子气相逸度。同时,本文在280.1 K^293.6 K温度范围和0.337 MPa^7.017 MPa压力范围内预测了TBAC质量浓度范围为4.34%~34%的溶液体系下TBAC+CH4、TBAC+CO2半笼型水合物的相平衡条件,预测压力与实验数据的平均绝对偏差分别为3.2637%和9.2258%。预测结果与实验数据吻合较好。 展开更多

关键词 四丁基氯化铵 半笼型水合物 相平衡 热力学模型

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CO_2-N_2-THF-H_2O体系水合物的生成和模型计算

17

作者 赵光华 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期75-82,共8页

对合成氨工业排放的烟道气(9.06%(x)CO_2+90.94%(x)N_2)在四氢呋喃(THF)溶液中进行水合物的生成研究。实验结果表明,6.0%(x)的THF水溶液能显著降低该体系的水合物生成压力,具有工业应用价值。通过文献中纯CO_2、纯N_2在THF溶液中的水合... 对合成氨工业排放的烟道气(9.06%(x)CO_2+90.94%(x)N_2)在四氢呋喃(THF)溶液中进行水合物的生成研究。实验结果表明,6.0%(x)的THF水溶液能显著降低该体系的水合物生成压力,具有工业应用价值。通过文献中纯CO_2、纯N_2在THF溶液中的水合物生成数据拟合得到CO_2-THF和N_2-THF的二元交互作用参数,采用改进PR状态方程计算气体逸度,Wilson活度系数模型计算液相中水的活度、Chen-Guo水合物热力学模型计算CO_2-N_2-THF-H_2O体系的水合物生成压力。Chen-Guo水合物热力学模型计算出的生成压力与实验值、文献值进行比较,平均相对误差分别为11.68%和8.46%。 展开更多

关键词 水合物 四氢呋喃 烟道气 chen-guo水合物热力学模型

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甲烷-水合物两相平衡体系气相水含量研究 被引量：1

18

作者 徐振 戴泽利 +3 位作者 王逸伟 孙强 陈建义 郭绪强 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第1期113-118,共6页

天然气中的微量气态水在天然气开采、集输过程中可能与气体小分子形成水合物,造成管路堵塞,因此需要对天然气进行脱水处理。为了合理设计天然气最大容许水含量参数,准确测量和计算天然气-水合物相平衡时的气相水含量具有重要意义。在压... 天然气中的微量气态水在天然气开采、集输过程中可能与气体小分子形成水合物,造成管路堵塞,因此需要对天然气进行脱水处理。为了合理设计天然气最大容许水含量参数,准确测量和计算天然气-水合物相平衡时的气相水含量具有重要意义。在压力为3.44~6.00 MPa、温度为270.00~274.00 K的条件下,通过实验测量和模型预测研究了甲烷-水合物相平衡时的气相水含量。结果表明,相比于压力露点,常压露点和气相水含量体积比随温度和压力的变化都具有规律性,气相水含量随温度的降低和压力的升高而减小。在实验的基础上,基于热力学相平衡理论建立了甲烷-水合物相平衡时的气相水含量热力学模型,气相水含量体积比的模型预测值与实验值的平均相对偏差为2.33%。该实验方法实现了甲烷-水合物相平衡体系气相水含量的原位测量,建立的热力学模型相比于通过查图获得的甲烷-液态水相平衡时的饱和水含量再外推至水合物区的方法更快速和准确。 展开更多

关键词 水合物 甲烷 相平衡 气相水含量 热力学模型

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TBAB水溶液体系中半笼型水合物的相平衡预测模型 被引量：2

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作者 蔡进 王晓辉 +2 位作者 汤涵 陈光进 孙长宇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期408-415,共8页

四丁基溴化铵(TBAB)是一种广泛使用的水合物促进剂,可以显著降低水合反应的形成条件。针对TBAB水溶液中离子与溶剂间较强的相互作用力,采用电解质NRTL方程确定液相组分的活度系数,结合含TBAB水合物的晶体结构特征和Chen-Guo水合物模型,... 四丁基溴化铵(TBAB)是一种广泛使用的水合物促进剂,可以显著降低水合反应的形成条件。针对TBAB水溶液中离子与溶剂间较强的相互作用力,采用电解质NRTL方程确定液相组分的活度系数,结合含TBAB水合物的晶体结构特征和Chen-Guo水合物模型,建立了TBAB水溶液体系中水合物形成热力学条件的预测模型。与TBAB质量分数为5%~60%的221个实验数据点进行对比分析,结果显示温度平均相对误差为0.112%,预测值与实验数据具有较好的一致性。通过关联混合电解质体系下盐-溶剂间的交互作用参数,该模型还可进一步扩展到TBAB+NaCl复合盐体系下水合物相平衡条件的预测。在TBAB质量分数范围为5%~20%、NaCl质量分数为3.5%~10%的复合盐溶液体系中,CO_(2)形成半笼型水合物的相平衡条件的实验值与预测值的温度偏差范围为0.01~1.17 K,二者比较吻合。本模型可以为水合物法气体分离、气体储运等技术的实际应用和工艺包开发提供理论基础。 展开更多

关键词 半笼型水合物 相平衡 TBAB 活度系数 chen-guo模型

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含抑制剂体系下天然气水合物形成预测模型的建立与应用 被引量：6

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作者 徐小虎 方惠军 +2 位作者 王创业 高洁 王海深 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第1期130-137,147,共9页

油气水混相在开采与运输过程中易生成天然气水合物,预测其形成条件可保障油气田的安全运行。建立了包含超过1500个数据点的广泛数据库和基于PSO-LSSVM的含抑制剂天然气水合物形成解离模型,与BP神经网络模型模拟结果进行了对比分析,并在... 油气水混相在开采与运输过程中易生成天然气水合物,预测其形成条件可保障油气田的安全运行。建立了包含超过1500个数据点的广泛数据库和基于PSO-LSSVM的含抑制剂天然气水合物形成解离模型,与BP神经网络模型模拟结果进行了对比分析,并在荔湾气田现场管道进行了预测应用。结果表明,LSSVM模型通过PSO算法优化后确定的正则化参数为321.1523642521、核参数为1.0210368871948。BP神经网络模型和PSO-LSSVM模型的平均相对误差分别为1.92%和0.49%,说明PSO-LSSVM模型的预测能力更强。以纯水为基础介质时,BP神经网络模型和PSO-LSSVM模型均可较准确地预测水合物形成,但以含热力学抑制剂水溶液为基础介质时,PSO-LSSVM模型具有更优秀的表现。PSO-LSSVM模型对于荔湾气田现场生产具有较强的适用性,可为甲醇注入量的确定和现场安全运行策略的制定提供理论依据。 展开更多

关键词 天然气水合物 PSO-LSSVM模型 参数优选 形成预测 热力学抑制剂

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