水合物法快速脱除天然气中二氧化碳

水合物法脱除天然气中CO2是一种新的天然气脱碳分离技术,可用于初步大量脱除高含CO2天然气和沼气中的CO2.为天然气脱碳提供一种工艺简单、流程快和环保的方法.笔者用CO2(摩尔分数为33.00％)/CH4混合气模拟高含CO2的天然气,在1L的反应釜内,研究混合气水合过程随压力和气水体积比的变化,分析水合过程的温度、压力...     

环戊烷/水乳化液水合法捕获烟道气中CO_2(英文)

Capture of CO2 by hydrate is one of the attractive technologies for reducing greenhouse effect.The primary challenges are the large energy consumption,low hydrate formation rate and separation efficiency.This work presents a new method for capture of CO2 from simulated flue gasCO2(16.60%,by mole) /N2 binary mixture by formation of cyclopentane(CP) hydrates at initial temperature of 8.1°C with the feed pressures from 2.49 to 3.95 MPa.The effect of cyclopentane and cyclopentane/water emulsion on the hydrate formation rate and CO2 separation efficiency was studied in a 1000 ml stirred reactor.The results showed the hydrate formation rate could be increased remarkably with cyclopentane/water emulsion.CO2 could be enriched to 43.97%(by mole) and 35.29%(by mole) from simulated flue gas with cyclopentane and cyclopentane/water(O/W) emulsion,respectively,by one stage hydrate separation under low feed pressure.CO2 separation factor with cyclopentane was 6.18,higher than that with cyclopentane/water emulsion(4.01) ,in the range of the feed pressure.The results demonstrated that cyclopentane/water emulsion is a good additive for efficient hydrate capture of CO2.     

离子液体水溶液-气体水合物对CO2的双捕获工艺

设计了以离子液体[APMIM]Br水溶液吸收-生成水合物捕获CO2工艺流程,并利用CO2在该离子水溶液中的溶解度数据和在其中生成CO2水合物的相平衡实验数据进行物料衡算. 考察了水含量、压力和液气流量比对气体吸收-水合物生成的CO2双重捕获效果的影响,对比了气体水合物与离子液体水溶液捕获CO2的能力. 结果表明,在较高压力和水含量条件下,水合物捕获CO2的效应强于离子液体溶液;较低压力下离子液体溶液吸收CO2起主要作用. 与纯水合物法相比,双捕获工艺具有一定优势,且突破了单纯水合物脱碳的压力和CO2含量要求高的局限性. 当原料气中CO2低于65%(j)时,系统的脱碳效率低于40%,对于CO2含量较低的气体,其CO2的脱除性能回归至单纯离子液体溶液体系.     

CO2置换开采天然气水合物研究进展

介绍了近年来CO2置换开采天然气水合物技术的研究进展;论述了CO2与天然气水合物中CH4置换反应在热力学上的可能性;认为正确理解置换反应机理、探索新的反应技术并提高反应速率是置换开采技术走向产业化的关键。     

二氧化碳置换法模拟开采天然气水合物的研究进展

目前实验室模拟开采天然气水合物(NGH)的最主要的方法为外激法,通过注热、降压等方式使水合物分解释放出甲烷(CH₄),外激法最大的问题在于水合物的分解容易造成地层结构变化,导致地质斜坡灾害。利用二氧化碳(CO₂)在水合物相中置换开采CH₄,由于置换过程发生在水合物相中,不改变水合物相结构,因此可以降低地质灾害风险。本文全面介绍了利用CO₂在水合物相从NGH中置换CH₄的研究进展,从置换可行性、动力学模型、模拟研究、实验研究等方面对当前的研究进行了综述,并为进一步发展置换法开采CH₄技术指出了方向。     

四氢呋喃-甲烷水合物稳定性的分子动力学模拟

目前对水合物稳定性的研究主要以实验为主,水合物的晶穴占有率和客体分子的比例难以人为控制,本文采用分子动力学(MD)模拟方法,在正则系综(NVT)模拟条件下,研究了温度为263.15K、273.15K及晶穴占有率为100%、66.7%、33.3%、0时,客体分子甲烷、四氢呋喃对Ⅱ型水合物稳定性的影响,发现较低的温度、较高的晶穴占有率和适宜的客体分子均有利于保持Ⅱ型水合物晶体结构的稳定;晶穴占有率对晶体稳定性的影响大于客体分子种类对晶体稳定性的影响;在一定范围内温度的变化对于已经处于稳定状态的晶体的稳定性影响不大;提出了提高天然气水合物稳定性、降低储存温度与压力的方法,为水合物法储存运输天然气提供参考。     

Modeling of CO2‐Hydrate Formation at the Gas‐Water Interface in Sand Sediment

Sub‐seabed geological storage of CO₂ in the form of gas hydrate is attractive because clathrate hydrate stably exists at low temperature and high pressure, even if a fault occurs by diastrophism like a big earthquake. For the effective design of the storage system it is necessary to model the formation of CO₂‐hydrate. Here, it is assumed that the formation of gas hydrate on the interface between gas and water consists of two stages: gas diffusion through the CO₂‐hydrate film and consequent CO₂‐hydrate formation on the interface, between film and water. Also proposed is the presence of a fresh reaction interface, which is part of the interface between the gas and aqueous phases and not covered with CO₂‐hydrate. Parameters necessary to model the hydrate formation in sand sediment are derived by comparing the results of the present numerical simulations and the measurements in the literature.     

多孔介质中CO2-CH4水合物置换的影响因素及强化机理研究进展

天然气水合物因其储量巨大、清洁无污染而成为未来最具潜力的清洁能源之一,CO₂置换法可实现天然气水合物的安全开采和温室气体的地层封存。然而,多孔介质中CO₂-CH₄水合物的置换过程存在反应周期长、速率慢、效率低等特点,已成为制约天然气水合物高效开采的瓶颈问题。本文全面综述了多孔介质体系中CO₂-CH₄水合物的置换特性,分析了CO₂-CH₄水合物的置换机理及其动力学过程。在此基础上,详述了不同因素对多孔介质中CO₂-CH₄水合物置换效率的影响规律及强化机理,包括热刺激、置换压力、小分子气体、化学添加剂等的作用机理及其规律。最后指出了多孔介质体系中CO₂-CH₄水合物置换过程强化技术存在的不足和未来的发展方向。对多孔介质体系中CO₂-CH₄水合物置换过程的强化机理及其动力学机制的认识仍需进一步研究。     

烟道气CO2回收改造方案

对烟道气CO2回收改造项目的背景、技术方案的比较与选定、改造工艺路线及特点进行了总体介绍。改造的总体方案是用改良MEA脱碳法从燃气快装锅炉的烟道气中回收3 000 m3/h(标态)CO2作为尿素、甲醇和碳酸二甲酯生产装置的补充原料气。     

玉米棒+四氢呋喃对IGCC合成气水合物生成动力学的影响

为了明确玉米棒颗粒与四氢呋喃(THF)对整体煤气化联合循环(IGCC)合成气气体水合物生成的协同作用,在温度276.15K、初始压力为6.0MPa的静态反应条件下,通过实验研究了玉米棒颗粒+THF溶液体系中气体水合物的生成动力学过程,并确定了不同THF浓度溶液条件下水合物的生成诱导时间、气体消耗量、CO₂分离效率及水合物的晶体结构。实验结果表明:玉米棒的存在会延长实验的稳定时间,且其压降幅度相较于不含玉米棒颗粒的体系更高;无论是否含玉米棒颗粒,诱导时间均在180s以内,且随着THF浓度上升到摩尔分数4.0%和5.6%,二者的诱导时间变得非常接近;玉米棒颗粒存在时,THF溶液的浓度越大,气体消耗量达到最终气体消耗量90%的时间则越短,且在相同THF浓度下,其所获得的气体消耗量和CO₂分离效率普遍比纯THF溶液体系高,这意味着玉米棒颗粒的存在提高了THF溶液对CO₂的分离效果。同时,微观结构分析表明无论是否含有玉米棒颗粒,THF溶液体系中所生成的IGCC合成气气体水合物的结构均为sⅡ型,纯水体系中生成的IGCC合成气气体水合...     

天然气水合物资源开采方法研究

自然界中存在大量的水合物,这些水合物已经被认为是将来重要的能源,本文分析了天然气水合物资源的特点,并综合介绍了现阶段提出的天然气水合物开采方法及模型,对比分析了典型开采方法,如热激发、降压和注抑制剂等的优缺点和经济性,评述了研究中存在的问题,并提出了今后研究的重点。     

Au/α-Fe2O3催化剂选择性氧化富氢气中CO的性能研究

通过并流共沉淀法制备了Au/-Fe2O3催化剂,考察了金负载量及焙烧温度对Au/-Fe2O3催化剂的物化结构及其选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响。研究结果表明,金负载量和焙烧温度对催化剂的性能均有较大影响,金负载量为1.5%(wt),低温焙烧(200~400℃)时制得的Au/-Fe2O3催化剂对CO选择性氧化反应具有很好的催化活性和选择性,其中金负载量为1.5%(wt)、300℃焙烧的Au/-Fe2O3催化剂,在40℃时对富氢气体中CO的转化率达到100%,选择性为 66%,该催化剂连续反应120h催化活性没有明显下降。XRD、BET和TEM分析结果表明,催化剂的性能与单质Au的粒径有关,粒径越小,催化活性越高。