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相似文献
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1.
甲烷水合物分解动力学   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
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 ) .  相似文献   

2.
利用水合物法实现对天然气的工业储运,需要提高水合物的储气量并解决水合物的分解速度问题。为此,文章研究了在十二烷基硫酸钠(SDS)体系中,甲烷水合物的储气量和在冰点以下的常压分解规律。研究发现,SDS浓度为650 mg/L时甲烷水合物储气量达到最高值,约为170 V/V。分解温度为268.2~272.2 K区域内,甲烷水合物的分解速率随温度的降低而降低;在268.2 K时,甲烷水合物分解速率最低。  相似文献   

3.
王秀林  陈杰  浦晖  曾伟平 《广东化工》2011,38(6):50-51,60
利用水合物法实现对天然气的工业储运,需要提高水合物的储气量并解决水合物的分解速度问题。为此,文章研究了在十二烷基硫酸钠(SDS)体系中,甲烷水合物的储气量和在冰点以下的常压分解规律。研究发现,SDS浓度为650 mg/L时甲烷水合物储气量达到最高值,约为170 V/V。分解温度为268.2~272.2 K区域内,甲烷水合物的分解速率随温度的降低而降低;在268.2 K时,甲烷水合物分解速率最低。  相似文献   

4.
离子对甲烷水合物相平衡的影响   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
宋永臣  杨明军  刘瑜  李清平 《化工学报》2009,60(6):1362-1366
自由水盐度直接影响水合物的生成和分解,为了充分研究自由水盐度对甲烷水合物相平衡的影响,本文利用正交实验设计方法研究了不同离子组成和浓度条件下多孔介质中水合物形成与分解特性。运用正交法研究水合物可减少实验次数、缩短实验周期。甲烷水合物相平衡点通过定容压力搜索法测得。与纯水体系相比,添加离子后相同压力条件下甲烷水合物的平衡温度降低,并且随着离子浓度的增加,平衡温度进一步降低。方差分析证明阳离子中Mg2+对水合物平衡影响最显著;极差分析结果表明,阳离子的影响程度从大到小依次为Mg2+、Ca2+、Na+、K+。SO2-4、CO2-3、Cl-三种阴离子浓度对水合物相平衡点影响均显著。水合物诱导时间变化无明显规律,受离子种类、浓度影响不显著。  相似文献   

5.
采用水中悬浮单个气泡法测定了不同温度(273.4~279.4K)和压力(3.60~11.90MPa)下甲烷在含SDS水溶液中的水合物膜生长动力学数据,并应用Chen-Guo模型中的无因次Gibbs自由能差作为推动力(-△G/(RT))对实验数据进行关联,得到了一个较为简单的数学模型。由实验数据回归出不同SDS浓度下的甲烷水合物膜生长动力学的反应级数,并根据模型回归的参数和Arrhenius方程计算出甲烷水合物膜生长表观活化能及指前因子,同时也讨论了SDS对甲烷水合物膜生长速率的影响。  相似文献   

6.
水合物的生长和分解规律对开发海洋天然气水合物资源,实现深水天然气水合物气液固多相管道输送都具有重要意义。为了进一步揭示水合物的生长和分解特性,本文采用高压全透明反应釜装置,进行了温度0~30℃、压力3.35~8.16MPa和搅拌速率200~1000r/min范围内的16组甲烷水合物生长和分解动力学实验研究。结果表明:实验过程可分为水合物诱导期、快速生长期、缓慢生长期以及分解期这4个阶段。在水合物快速生长阶段,获得了温度、压力、搅拌电机扭矩和水合物生长速率随时间的变化规律,观察到了水合物颗粒的均相和非均相分布状态。通过加热促使水合物分解,揭示了分解阶段温度、压力和分解速率等关键参数的变化规律以及水合物块的分解形态。分析表明,水合物颗粒的分布状态与水合物浆液的流动性直接相关;水合物块的静态分解过程受到分解气传质控制。  相似文献   

7.
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。  相似文献   

8.
研究了非纯水体系H2O-H2O2-CO2中CO2气体水合物分解的动力学,测定了高压低温条件下CO2气体水合物分解过程的液相组成. 依据实验数据建立了CO2气体水合物分解动力学模型,模型计算值与实验值吻合良好. 确定了3个温度下气体水合物分解的速率常数,计算得出CO2气体水合物分解的活化能为97.17 kJ/mol.  相似文献   

9.
利用可视化水合物相平衡实验装置,采用恒温压力搜索法,测定了284~303K内环戊烷(CP)-甲烷在NaCl溶液中的水合物相平衡数据,并采用Clausius-Clapeyron方程计算了其生成/分解热数据。实验结果表明,CP-甲烷水合物生成条件远低于纯甲烷水合物;采用甲烷辅助气体可使CP在高于其纯水合物四相点的更高温度范围内生成CP-甲烷水合物;CP-甲烷水合物相平衡压力随温度增大而升高;随着NaCl浓度的增大,相平衡压力线性升高,且温度越高,温度和NaCl浓度对相平衡压力的影响越大。CP-甲烷水合物的生成/分解热随着温度的升高而逐渐减小,随NaCl浓度的增加而减小。  相似文献   

10.
姚贵策  苑昆鹏  吴硕  王照亮 《化工学报》2016,67(5):1665-1672
甲烷水合物热物性参数的测量一般是基于时域信号测量,测量方法没有考虑探测器与试样之间的接触热阻。基于频域信号测量原理,研发的3ω独立探头大大拓展了该方法的应用范围。建立了低温高压甲烷水合物合成测量系统。利用独立探头3ω法实时测量甲烷水合物热导率、热扩散率、探头和甲烷水合物之间的接触热阻。分析了甲烷水合物热导率、热扩散率随温度的变化规律;比较了测量值与国内外学者测量数据的不同;发现接触热阻对甲烷水合物热导率有显著影响。  相似文献   

11.
刘明  徐哲 《化工学报》2020,71(4):1424-1431
采用平衡分子动力学方法模拟了甲烷水合物的导热,给出了30~150 K甲烷水合物的热导率。采用量子修正对分子模拟结果进行处理,可以得到更接近实验值的结果。当模拟温度低于德拜温度时,量子效应对分子模拟结果的影响较大。通过对热流自相关函数拟合得到了声学声子和光学声子的弛豫时间。结果显示,声子弛豫时间随温度增加逐渐减小,声学声子导热在水合物的导热中比重最大。随着碳氧原子之间相互作用力的增加,碳氧原子之间振动的耦合程度增加,甲烷水合物的热导率增加。  相似文献   

12.
本文通过采用EMD方法Green-Kubo理论计算263.15 K 晶穴占有率0-100% sI甲烷水合物导热系数,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型结构决定。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。  相似文献   

13.
The present work has concentrated on the structure of CO2 hydrate in the NPT ensemble using SPC (simple point charge) intermolecular potential model of water by the Monte Carlo (MC) molecular simulation. A mixture of water and CO2 placed arbitrarily in a cubic cell has been used as a model system to simulate the CO2 clathrate hydrate at temperatures ranging from 150–280 K and pressure up to 10 MPa. The result shows that the obtained MC simulation agrees well with the results obtained by molecular dynamic (MD) simulation. The present work is also directed to the study of structure with TIP4P potential model of water.  相似文献   

14.
The methane hydrate heat of decomposition was directly measured up to 20 MPa and 292 K using a high pressure differential scanning calorimeter (DSC). The methane hydrate sample was formed ex-situ using granular ice particles and subsequently transferred into the DSC cell under liquid nitrogen. The ice and water impurities in the hydrate sample were reduced by converting any dissociated hydrate into methane hydrate inside the DSC cell before performing the thermal properties measurements. The methane hydrate sample was dissociated by raising the temperature (0.5-1.0 K/min) above the hydrate equilibrium temperature at a constant pressure. The measured methane hydrate heat of dissociation (H→W+G), ΔHd, remained constant at 54.44±1.45 kJ/mol gas (504.07±13.48 J/gm water or 438.54± 13.78 J/gm hydrate) for pressures up to 20 MPa. The measured ΔHd is in agreement with the Clapeyron equation predictions at high pressures; however, the Clausius-Clapeyron equation predictions do not agree with the heat of dissociation data at high pressures. In conclusion, it is recommended that the Clapeyron equation should be used for hydrate heat of dissociation estimations at high pressures.  相似文献   

15.
The kinetics of methane hydrate decomposition was studied using a semibatch stirred-tank reactor. The decomposition was accomplished by reducing the pressure on a hydrate slurry in water to a value below the three-phase equilibrium pressure at the reactor temperature. The data were obtained at temperatures from 274 to 283 K and pressures from 0.17 to 6.97 MPa. The stirring rates were high enough to eliminate mass-transfer effects. Analysis of the data indicated that the decomposition rate was proportional to the particle surface area and to the difference in the fugacity of methane at the equilibrium pressure and the decomposition pressure. The proportionality constant showed an Arrhenius temperature dependence. An estimate of the hydrate particle diameters in the experiments permitted the development of an intrinsic model for the kinetics of hydrate decomposition.  相似文献   

16.
The present work reports the effect of bentonite clay on methane hydrate formation and dissociation in synthetic seawater of salinity 3.55 % of total dissolved salts. Extensive observations of pressure‐temperature equilibrium during formation and decomposition of methane hydrate under different conditions have been made. It is observed that phase equilibrium conditions of hydrate are affected on changing the concentration of bentonite clay in synthetic seawater. Induction time for hydrate nucleation has been measured under different concentrations of clay and subcooling conditions. The presence of bentonite clay in synthetic seawater reduces the induction time of hydrate formation. Enthalpy of hydrate dissociation is calculated by Clausius‐Clapeyron equation using measured phase equilibrium data. The amount of gas consumed during hydrate formation has been calculated using real gas equation. It is found that a larger amount of gas is consumed upon addition of bentonite clay in synthetic seawater.  相似文献   

17.
The density of water calculated through molecular dynamic simulations using different water models and rigid/flexible carbon nanotubes is studied. A previous equation, determined in an earlier work in order to correlate density and nanotube diameter, is tested against these new data. It is demonstrated that this equation provides a reasonable approximation for all the configurations investigated. It is also confirmed that the use of flexible nanotube models does not bring any significant improvement and the average carbon dislocation is small compared to the size of the water molecules. Comparison between SPC/E and TIP3P models, furthermore, shows that the first model leads to polygonal water structures, which are not evident in the other case.  相似文献   

18.
李遵照  郭绪强  田欢 《化工学报》2010,61(6):1341-1348
实验测定了在不同温度、压力条件下,水合物存在时CO2和CH4在水溶液中的溶解度。将Chen-Guo水合物模型和拓展的P-T状态方程应用到水合物存在条件下CH4和CO2在溶液中的溶解度计算,对于V-Lw-H三相条件下CH4和CO2在液相中的溶解度取得了较高的计算精度。本文将vander Waals-Platteeuw模型和拓展的P-T状态方程结合,建立了用于计算高于三相平衡压力条件下CH4和CO2在液相中溶解度的模型。考察了系统压力对CH4和CO2在液相中溶解度的影响。结果表明,压力增加会显著影响CH4和CO2在其溶液中的溶解度。模型基于两点假设经过改进后具有较高的计算精度,能够用于水合物存在条件下CH4和CO2在液相中溶解度的计算。  相似文献   

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