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二氧化碳-甲烷混合气体水合物四相区实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以水合物的形式封存CO2和置换海底的天然气(CH4)水合物需要对CO2-CH4混合水合物的四相平衡状态及数据有清楚的了解。本文通过实验和模型计算对不同组分的CO2-CH4混合水合物的较高四相区(Q2)相平衡进行了测定和表述。实验温度范围为273.16~297 15 K,压力范围分为0~10 MPa。四相区的温度压力范围分别是283.51到287.04 K和4.74到8.37 MPa,甲烷的摩尔组份为0~0.225。结果揭示了相平衡温度和压力随着甲烷组分而变化情况以及四相区的范围和临界点,同时还给出了CO2-CH4混合气体水合物在四相状态下的融化开始和融化结束点。实验结果与热力学模型计算得出的CO2-CH4混合气体水合物相平衡结果进行比较,两者很好吻合,四相平衡区域的存在范围得以明确。 相似文献
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天然流体包裹体中甲烷水合物生成条件原位变温拉曼光谱研究 总被引:9,自引:0,他引:9
准确获取流体包裹体中气体水合物的生成条件一直是传统包裹体分析方法面临的一个难题。文章采用原位拉曼光谱技术分析了天然流体包裹体中甲烷水合物的生成条件。并由常温拉曼光谱分析表明,研究流体包裹体的流体组成为CH4-H2O体系。通过三种方法控制实验温度的变化,在第三种方法实验条件下获得了-170 ℃时甲烷水合物与冰的拉曼光谱,逐渐升温原位观测甲烷水合物的消失温度。原位拉曼光谱检测结果表明,研究包裹体中甲烷水合物的生成温度为7.5 ℃。结合CH4-H2O体系水合物形成条件相平衡计算,得到包裹体中甲烷水合物生成时的压力为5.587 3 MPa。研究结果表明,原位拉曼光谱技术是准确获取流体包裹体种气体水合物生成条件的一种有效方法。 相似文献
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采用分子动力学模拟,研究了温度、压力和电解质溶液对CH4水合物生长速率的影响.通过分析势能、均方位移、氢键数量、径向分布函数和四体结构有序参数,表征了CH4水合物的生长动力学.模拟结果表明,降低温度和提高压力可以显著提高CH4水合物的生长速率.当压力恒为15MPa,温度高于290K时,势能升高,CH4水合物晶体发生分解;温度由290K降至260K时,势能降低,CH4水合物持续生长.当温度恒为275K,压力由3MPa增至50MPa时,CH4水合物生长速率提高12%.此外,电解质离子的存在抑制了水合物的生长,电解质溶液浓度由1.5wt%增加到3.5wt%时, CH4水合物生长速率降低25%. 相似文献
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水合物法储运天然气技术在安全、高效储运天然气方面极具应用潜力,其中甲烷水合物合成动力学又对该技术的发展至关重要。为此,实验研究了十二烷基硫酸钠(SDS)浓度以及初始压力、初始温度对四氢呋喃(THF)+SDS组合溶液中甲烷水合物合成动力学的影响规律。研究表明,SDS的加入显著地改善了水合物合成速率和最终气体吸收量,但随着SDS浓度增加动力学促进效果逐渐减弱,即存在动力学效果最佳的SDS浓度。此外,SDS不但加速了水合物的生长,而且随SDS浓度增加水合物的生长模式也由优先气相转变为优先液相。最后发现,甲烷水合物最终气体吸收量随初始压力和初始温度升高而增加,合成速率随初始压力升高而增加随初始温度升高而减小。 相似文献
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用分子动力学模拟方法研究甲烷水合物热激法分解,系统地研究注入340 K液态水的结构Ⅰ型甲烷水合物的分解机理.模拟显示水合物表层水分子与高温液态水分子接触获得热能,分子运动激烈,摆脱水分子间的氢键束缚,笼状结构被破坏.甲烷分子获得热能从笼中挣脱,向外体系扩散.热能通过分子碰撞从外层传递给内层水分子,水合物逐层分解.对比注入277K液态水体系模拟结果,得出热激法促进水合物分解.
关键词:
甲烷水合物
分子动力学模拟
热激法 相似文献
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用分子动力学模拟方法研究甲烷水合物的热激法,化学试剂法,以及热激法结合化学试剂法分解,系统研究温度为277K和340K时添加液态水(WTR)和30wt%乙二醇(EG)溶液对水合物分解的影响.模拟显示WTR与水合物表面水分子形成氢键,破坏水合物原有的氢键平衡,造成笼状结构坍塌,水合物分解.EG分子中的羟基与水合物表面水分子形成氢键,从而破坏原有的稳定结构,造成水合物笼状结构被破坏,达到促进水合物分解,释放甲烷气体的效果.比较温度为277K和340K时添加WTR和30wt%EG溶液对水合物分解效果得出EG(340K)> WTR(340K)>EG(277K)>WTR(277K),热激法结合化学试剂法能更好促进水合物分解. 相似文献
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关于二氧化碳水合物基础物性的研究,对二氧化碳置换开采天然气水合物和工业废气二氧化碳的深海埋藏具有重要意义。本文在Van der Waals-Platteeuw理论和Pizter的电解质模型的基础上,考虑了电解质和温度对二氧化碳在水中溶解度的影响,从理论上对水合物相平衡模型进行了修正,提高了预测的精度。本文预测了二氧化碳水合物在NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2的一元及二元溶液体系中的相平衡条件,预测的最大压力误差7.92%,平均压力误差在1%~3%之间。结果表明,本文的理论预测结果和实验数据吻合较好。 相似文献