甲烷水合物分解实验

在体积10 L的静态反应器中研究了水合物分解动力学,考察了储存温度和水合物量等因素对水合物分解的影响。实验结果表明,水合物在273.15 K以下时存在一种异常的自我保护效应,其在268.05 K时分解速度最慢;而水合物的储运压力与储罐中的水合物量有关,当储罐容积一定时,分解压力随着储罐中水合物量的增加而增加,但水合物的分解百分比随着水合物量的增加而减少;最后提出了在一定压力下储运水合物的方法。以期为水合物法固态储存气体技术的工业化应用提供实验数据和理论依据。     

热盐水分解甲烷水合物实验研究

利用一维开采模拟系统,注入NaCl水溶液,进行甲烷水合物分解过程和开采模拟研究.结果表明在NaCl水溶液的作用下,甲烷水合物降温吸热分解.气体产出过程可以分为自由气产出阶段,水合物分解阶段以及水合物分解结束后常规气藏的气体产生阶段,而NaCl的加入可以提高水合物分解阶段的产气速率.在自由气产出期间基本没有水产出,在水合物分解期间,产水速率稍高于注水速率,水合物分解结束后,产水速率等于注水速率.     

甲烷水合物生成分解的实验研究

海底存在着大量可燃冰,1 m3可燃冰能够储存160 m3的天然气。因此,可燃冰的开采与利用可燃冰储存与运输天然气具有重要意义。在改变搅拌、过冷度及低浓度动力学抑制剂的条件下,对甲烷水合物生成量与生成速率进行了实验研究。将甲烷水合物进行升温分解,分析水合物分解时的压力变化情况。结果表明:搅拌对甲烷水合物生成的促进效果最好,其次是过冷度,最后是超低浓度动力学抑制剂;水合物生成的传质过程最终被阻碍,采取将水与天然气的上下位置交换的方法,可以生成更多水合物。水合物升温可以得到相平衡曲线;改变初始时刻压力,可以得到不同温度区间的相平衡曲线;降低水合物分解时的升温速度,可以得到更长温度区间的相平衡曲线。     

甲烷水合物分解动力学

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 ) .     

多孔介质中甲烷水合物不同分解方法实验研究

冻土区天然气水合物是未来能源的重要补充,然而冻土区天然气水合物的开采研究还处于初级阶段。本文利用一维水合物分解实验装置,在1.24～1.35 ℃以及2.83～2.89 MPa温度压力条件下,模拟冻土区天然气水合物降压定压分解以及注热水定压分解实验研究,分析降压分解及注热水分解过程中温度、压力、产水以及产气随时间变化特性及能量效率。研究结果表明,分解过程产气可分为自由气释放、水合物分解以及残余气体产出3个阶段,实验过程中温度先降后升,降压分解过程与注热水分解自由气产出阶段基本没有水产出,而在水合物分解阶段,产水速率与注水速率相等。注热分解过程中能量效率先升后降,注热量越大,能量效率越低。     

甲烷水合物在纯水和抑制剂体系中的生成动力学

Kinetic data of methane hydrate formation in the presence of pure water,brines with single salt and mixed salts,and aqueous solutions of ethylene glycol(EG) and salt EG were measured.A new kinetic model of hydrate formation for the methane water systems was developed based on a four-step formation mechanism and reaction kinetic approach.The proposed kinetic model predicts the kinetic behavior of methane hydrate formation in pure water with good accuracy.The feasibility of extending the kenetic model of salt(s) and EG containing systems was explored.     

甲烷水合物生成和分解的实验研究

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。     

甲烷水合物分解过程的微尺度测量

实验采用激光拉曼和X射线粉末衍射(PXRD) 在253 K，常压条件下对甲烷水合物的分解过程分别进行了原位测量。研究发现，位于表层的甲烷水合物在前30～50 min内发生分解并生成Ⅰh冰相，随后表层冰相对内层水合物相的包覆引起了“自保护”效应的产生并导致甲烷水合物分解速率显著降低。分解过程中，甲烷在水合物大小笼中的含量之比始终保持在3.2左右，同时水合物晶面特征峰峰面积也按照相同的曲线下降，表明甲烷水合物以晶胞为单位进行整体分解。Ⅰh冰的各个晶面特征峰峰面积差异化的增长曲线表明形成的Ⅰh冰相倾向于片状生长，有助于在水合物表面生成一层冰膜，进而产生“自保护”效应。     

降温模式对甲烷水合物形成的影响

在定容条件下,以两种不同的降温模式(缓慢降温和快速降温)进行甲烷水合物在沉积物中的形成实验. 结果表明,甲烷水合物在沉积物中的形成过程包括气液溶解、核化、生长、稳定4个阶段. 在相同的初始条件下,降温模式对水合物生成的热力平衡影响较小,但对水合物生成动力学有显著改变. 快速降温下水合物生长速度明显快于缓慢降温,随着水合物初始条件不同,缓慢降温比快速降温水合物形成时间约增加21.4%~28.8%.     

油水乳液中水合物法分离甲烷/乙烯生成动力学

低碳烯烃的分离在石化行业有着重要意义。使用恒容的釜式反应器进行了水合物法分离甲烷和乙烯混合气动力学实验,并研究了不同温度和乳液用量对于水合分离效果和生成动力学的影响。在温度为273.35 K、100 ml乳液用量条件下,混合气中乙烯含量从34%降至9.97%,回收率达到90.36%,温度越低、乳液量越多,乙烯回收率越高。提出了一套以逸度差为推动力的动力学模型,能够较好地拟合实验数据,同时根据参数能够较好地预测实验结果。     

甲烷水合物的研究和开发

介绍了甲烷水合物的结构、相平衡性质和在自然界的赋存情况,以及为开采甲烷水合物而进行的钻探和深海开发技术,并探讨了开发甲烷水合物中的环境保护问题.     

乙二醇锑的非干燥生产工艺

针对现有乙二醇锑干燥法生产工艺存在的因干燥工序导致部分乙二醇锑的螯合物结构遭到破坏,被还原为三氧化二锑和乙二醇,影响产品的溶解温度、溶解速率、催化活性和色相值等问题,在反应时加入活性炭,使脱色和除杂在反应过程中一步完成,经循环过滤和冷却结晶后,直接离心甩干,制成产品,研发出无“冲洗”和无“干燥”工序的生产工艺。生产的乙二醇锑产品的锑质量分数为54%~56%,色相值b值≤2.0、L值≥96.5、a值≥-0.4,溶解温度≤80 ℃,溶解速率≥90 min。     

Experimental verification of anomalous chloride enrichment related to methane hydrate formation in deep‐sea sediments

Anomalous chloride concentration enrichment has been detected in marine sediments comprising methane hydrates (MHs). In this study, we designed an electric circuit system linked to the high‐pressure resistance cell in which the chloride ion concentration can be directly measured within reliable accuracy under in situ conditions of the deep‐sea floor pressure and temperature. Chloride concentration increased under a fast MH formation rate, but no noticeable concentration change was detected under a relatively low‐rate. Furthermore, we suggested that the MH formation rate must be maintained at least ～10² mol m^?2 yr^?1 so as to efficiently enrich chlorides and retain the acquired chlorinity. The present experimental system dose not fully reflect the relatively minor effective variables such as vertical advections in real system, but the results seem to be sufficient for revealing chloride enrichment phenomena induced by fast MH formation rate with free methane gas. © 2011 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2012     

碳酸乙烯酯催化水解合成乙二醇

对二步法合成乙二醇(EG)过程的碳酸乙烯酯(EC)催化水解反应进行了研究,考察了水/EC摩尔比、反应温度、催化剂用量(以EC质量计)和反应压力对反应的影响,确定了EC催化水解反应的较佳工艺条件:反应温度160～180℃,水/EC摩尔比2.0～4.0,催化剂质量分数约2.0%,反应压力范围3.0～4.0MPa.在以上工艺条件下,原料含有EG时(EG/EC摩尔比O.5～1.0),反应2h,EC也可完全水解,EG选择性高于98%.     

乙二醇生产和精制技术研究进展

乙二醇是一种重要的大宗化工原料,广泛应用于聚酯等行业,具有消耗量大、产品纯度要求高的特点。本文综述了石油基、煤基和生物质基乙二醇生产和精制技术的最新研究进展,介绍了不同路线乙二醇的生产工艺、催化剂体系和精制技术,分析了不同工艺路线的优缺点,总结了乙二醇精制到聚酯级乙二醇生产中存在的问题。提出未来乙二醇生产的研究重点应该放在高稳定催化剂的设计、大规模工艺的集成和原料的绿色化上。     

Differential scanning calorimetry investigation of formation of poly(ethylene glycol) hydrate with controlled freeze–thawing of aqueous protein solution

The formation of poly(ethylene glycol) (PEG) hydrate during freeze–thawing of dilute lactate dehydrogenase solutions with the addition of 0.05–160 mg/mL PEG 6000 is investigated by differential scanning calorimetry and modulated temperature differential scanning calorimetry. The freeze–thawing process is performed with a controlled temperature history. A moderate cooling rate to a low freezing temperature in combination with a low heating rate seems to create the most stable PEG hydrate. The maximum amount and the most stable hydrate phase are obtained when the freezing temperature is at or below ?60°C. The enthalpy of melting for the hydrate at ?15°C is dependent on the heating rate but not on the cooling rate if the freezing temperature is ?60°C. The effect of the addition of reduced form nicotinamide adenine dinucleotide to the PEG and protein solution indicates that competing interactions with the protein can increase the stability of the PEG hydrate. The amount of bound water in the PEG hydrate can be calculated directly from the melting enthalpy of the hydrate if an adequate temperature history is used. For solutions with >10 mg/mL PEG there are 1.7–2.7 water molecules bound per PEG unit. The PEG protection of the protein at freeze–thawing can be an effect of the amount of available PEG hydrate in relation to the amount of ice surface. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 91: 1626–1634, 2004     

乙烯水合物膜生长动力学

利用显微放大技术测定了不同温度(274.1～280.1 K)、压力(0.80～4.38 MPa)下乙烯水合物膜在乙烯气泡表面生长的动力学数据,采用量纲1 Gibbs自由能差作为推动力对数据进行关联建模,得到了乙烯水合物膜生长动力学模型,并回归出乙烯水合物膜生长表观活化能为61.23 kJ·mol^-1,指前因子为6.76×10¹¹mm²·s^-1,同时,考察了在不同温度下压力对乙烯水合物膜生长速率的影响.