环戊烷-氢气水合物形成过程研究

利用定容恒温法研究了两种体系(1)氢气-环戊烷-水混合液体系;(2)氢气-环戊烷水合物颗粒体系(两种体系中环戊烷与水的摩尔比均为1:17)在2.0℃、10～18 MPa下环戊烷-氢气水合物的形成特性,比较了两种体系中水合物的形成过程,并计算了储氢量(氢气在水合物中的质量分数)。实验结果表明,在上述条件下,不同体系中环戊烷-氧气水合物的形成速率不同,在氢气-环戊烷水合物颗粒体系中水合物的形成速率相对较快,且在同等条件下储氢量也大,最大储氢量为0.27%。两种体系中形成的环戊烷-氢气水合物的储氢量均随初始压力的升高而增加。最后分析了两种体系中环戊烷-氢气水合物的形成机理。     

影响二氧化碳水合物生成特性的实验研究

在小型水合物反应装置上研究了纯水、四丁基溴化铵(TBAB)、四氢呋喃(THF)三种不同水合体系对二氧化碳水合物生成过程的诱导时间、气体消耗速率及反应最终压力等特性的影响。结果表明,设定温度在0℃～3℃范围内时四丁基溴化铵体系中生成水合物的诱导时间最长,受温度影响最大,而水合反应气体消耗速率最大;四氢呋喃体系中生成水合物的诱导时间最短,受温度影响最小,而水合反应气体消耗速率最小;四丁基溴化铵、四氢呋喃体系反应最终压力略高于纯水体系。较高温度范围内THF体系对水合物生成特性的影响明显优于其他两种。     

天然气水合物储存技术研究

气体水合物是一类笼形结构的冰状晶体,它具有含气量大（160－180V／V）的特点,本文介绍了天然气水合物的结构,储存技术和应用前景。     

水合物核磁共振响应特征实验研究

研究冻土区天然气水合物核磁共振(NMR)响应特征对冻土层结构划分及水合物储层识别具有重要意义.为此,设计实验研究了四丁基溴化铵(TBAB)水合物形成和分解过程中实验样本的NMR信号变化规律,为天然气水合物研究提供参考.实验数据表明,水合物样本冻融过程中NMR信号横向弛豫(T2)时间谱含三个明显波峰,即主峰、次峰、附峰,...     

含低剂量抑制剂的四氢呋喃水合物生成过程

在-5℃以下和常压条件下,以四氢呋喃(THF)水溶液(THF与水质量比为21∶79)为基础,采用金相显微镜研究了THF水合物的生成过程。实验结果表明,含有0.5%(w)抑制剂VC-713时,在9.4℃过冷度下需要温度突降才能激发生成THF水合物;THF水合物生成时先呈条状或枝状晶枝,之后水合物在晶枝之间填充,最终在观察区域内THF水合物呈絮状;实验条件下THF水合物形成迅速,在75 s内全部生成;随着过冷度和晶核的增加,初期生成THF水合物的反应速率较慢,随后反应速率迅速加快;不含抑制剂VC-713时,THF水合物可在9.4℃过冷度下迅速生成,水合物晶枝出现后,迅速以已有晶枝为中心扩展至整个观察区域。     

四氢呋喃水合物零度以上生成动力学研究

四氢呋喃(THF)与水生成的水合物在很多性质上与天然气水合物类似,但相对天然气水合物低温高压苛刻的生成条件,THF水合物在常压下和0℃附近时就可以生成(其平衡温度为4.4℃)。通过实验观察THF水合物生成过程,分析其生成条件,研究其在0℃附近和不同浓度(四氢呋喃溶液浓度)的生成动力学规律,同时将扩散过程和反应过程进行联合,对传质结晶面积进行指数修正,并用实验所得液相浓度关系式确定模型中的液相主体浓度,建立了THF生成动力学的理论模型并作了验证。     

水合物储存气体促进技术实验研究

利用多孔介质水合物实验装置研究了含水活性炭体系中水合物储存甲烷的特性。活性炭的大比表面和孔隙水有利于水合物的形成,而其孔隙则不利于水合物的形成。本文以活性炭作为水合物形成的载体,实验研究了甲烷水合物的形成过程。结果表明,含水活性炭体系中水合物结晶成核时间缩短,含水活性炭储存甲烷的能力随着实验压力的升高而增大。在一定的压力和温度条件下,含水率在1左右时,活性炭的储气能力最强。     

CO_2-N_2-THF-H_2O体系水合物的生成和模型计算

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%。     

(氮气+四氢呋喃+水)体系水合物的生长动力学

建立了高压混相全透明循环管路装置，用以考察流动体系中水合物的生长速率，工作压力可达4MPa。采用该系统，研究了在四氢呋喃存在时N2-水体系中水合物的生长动力学规律。实验结果表明，含N2体系水合物的生长速率随体系初始压力的升高而加快。建立了水合物宏观生长动力学模型，该模型考虑了体系压力和水合物体积分率的影响，可用于计算N2的消耗量，其不同初始压力时的计算值与实测值的平均相对误差的平均值为4．3％。计算了N2-四氢呋喃-水体系在各实验条件下的初始反应速率，计算结果表明，初始反应速率随着初始压力的增加而增大；并与相同条件下甲烷-水体系在四氢呋喃存在时生成水合物的初始反应速率做了比较。     

冷冻水合物法储存天然气

在疑固温度和大气压下诸存天然气水合物的实验室研究表明：天然气水合物是在0～20℃温度和2～6MPa压力的条件下在搅拌容器中制成的，这种水合物被冷冻和储存在－5℃、－10℃和－18℃的冷库中达10天。天然气水合物在大气压下保持冻结时仍然是稳定的。     

系列二烯丙基甲基烷基溴化铵的结构与性能

对二烯丙基甲基丙基溴化铵(C3)、二烯丙基甲基戊基溴化铵(C5)、二烯丙基甲基庚基溴化铵(C7)和二烯丙基甲基壬基溴化铵(C9)进行热稳定性、表面活性、水溶性和絮凝性能的测定,研究结构对其性能的影响规律。实验结果表明,C3,C5,C7,C9主要在170~300℃内发生热分解,失重(w)88.9%~90.6%;随烷基链长度的增长,临界胶束浓度和临界表面张力依次减小,分别为4.10×10-2,3.00×10-2,1.90×10-2,1.70×10-2 mol/L和40.2,39.1,36.2,33.2 m N/m,而饱和吸附量和降低表面张力的效率则依次增大;C3,C5,C7,C9发泡力均较弱,水溶性好,Krafft点均低于0℃;对高岭土絮凝能力的强弱次序为:C9C7C5C3。     

储氢材料研究进展

氢能是人类未来的理想能源载体,而储氢是氢能实现规模应用的基础。本文综述了储氢材料的种类及其最新研究进展。     

新型杀菌剂——双辛基二甲基溴化铵的合成工艺优化

合成了一种新型杀菌剂——双辛基二甲基溴化铵,并采用红外光谱法对产物进行了鉴定。通过正交实验方法对双辛基二甲基溴化铵杀茵剂的合成工艺进行了优化。结果表明,反应物料配比是最大影响因素,其次是反应时间、催化剂用量、最后是NaOH用量。反应的最佳条件为,原料配比(CH3)2NH：NaOH：NaBr=1：1．25：2．5(x);催化剂／反应物质=6％(w);反应时间为2h。在优化的反应条件下,产物最高收率为97．73％。采用乙醇作为溶剂,效果优于丙酮。     

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在标准状况下1m^3的水合物可包容150－180m^3的天然气，其巨大的储气能力和相对“温和”的储气条件为天然气储运展现了很好的前景。介绍了水合物储存天然气的实验装置，并对合成天然气（甲烷，乙烷，丙烷的体积百分比分别为91．47％，4．94％，3．09％）的水合物形成过程进行了初步的实验研究，获得了水合物形成过程的耗气速度，储气密度与水合物形成条件（压力，温度）的关系。在压力为3.79MPa，温度为273．95K的试验条件下，单位体积的水合物可储存约145体积的天然气（标准状况下），水合物填充率达到理想填充率的81％。     

氢的储存与运输技术现状及可靠性分析

为了解当前氢的储存、运输以及安全可靠性的研究现状,对氢的储存和运输方案进行了深入的探讨,指出氢储存及运输系统风险和可靠性方面存在的问题和未来需要进行的研究,以期为氢的储存和运输、运行可靠性分析提供基础。分析表明,氢安全共同体的建设需要传感器、数据收集和预测等方面技术的共同进步,未来将实现安全方法的现代化,包括定量风险评价方法、蝴蝶结分析法和危险与可操作性分析,逐渐向动态风险评价方法迈进,形成完整的故障预测与健康管理技术。这些方法既能推进安全评估,又能使氢系统的维护和管理具有成本效益。     

2种零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响

固态储氢材料中,Li-Mg-B-H体系因放氢路径简单以及具有较高的理论储氢量成为研究的热点,但仍面临着吸放氢反应过程中放氢温度高,放氢动力学性能差等问题。以金属Mg粉作为初始原料,添加2种不同种类的零维碳材料,通过氢化燃烧的方法制备了均匀分散的纳米镁基粒子;进一步采用高能球磨的方法,与LiBH₄复合构建复合储氢材料2LiBH₄-MgH₂@C。研究发现,以上两步法构建的复合储氢材料的储氢性能得到了极大的改善。进一步通过研究吸/放氢动力学、热力学以及循环性能,探索了不同种类的零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响以及作用机制。研究表明,2种零维碳材料的添加不仅为反应粒子提供活性位点,促进储氢粒子的附着、锚定以及成核,同时能够在吸/放氢过程中有效抑制储氢粒子的团聚,进而对复合储氢材料的吸放氢性能起到了积极的促进作用。     

新型固体储氢材料的研究进展

在碳中和的背景下,开发和利用可再生清洁能源已成为全球共识。氢气由于其燃烧时只产生水且热值高、无污染而被认为是较理想的清洁能源,受到全球广泛关注,但安全有效地储存和运输氢气的方法与技术仍然面临重大挑战。通过文献调研,简要介绍了几种固体储氢的新型材料和方法,包括纳米结构多孔碳储氢、生物质合成多孔碳储氢、天然矿物及其加工材料储氢、笼型水合物储氢和沸石-冰储氢等,分析了上述储氢材料和方法的优缺点,对未来可用的良好的储氢材料进行了展望,以期为解决储氢、运氢问题提供新思路。     

天然气水合物储运技术综述

天然气是一种广泛应用的重要化工原料和绿色能源，具有广阔的开发利用前景。由于天然气资源分布不均，需要进行远距输送。NGH储运即以天然气水合物的方式储运天然气是一种新型的既安全可靠，又能大幅降低运输费用的储运方式，具有广阔的运用前景。从四个方面分析了水合物储运的相关技术，指出了存在的问题，并对应用前景进行了展望。     

氢气储运技术的发展现状与展望

随着世界能源危机和环境污染的不断加剧,推动清洁能源革命已成为世界能源产业未来发展的重要趋势。近年来,中国对新能源产业的发展日益重视,尤其是对氢能产业的开发力度日益增大。在未来,氢能有望在推动中国能源结构改革、保障国家能源安全等方面扮演越来越重要的角色,并可能在能源、化工、交通等领域引起一系列变革。在氢能产业发展过程中,高效、低成本的氢气储运技术是实现大规模用氢的必要保障。目前,氢气的典型储运方式主要包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运和固态储运技术等。综述了各储氢技术的研究现状,并在对不同氢气储运技术进行综合对比分析的基础上,对中国未来氢气储运技术的发展方向做出展望。