ROle和ReactlR测试四氢呋喃形成水合物过程

采用水合物研究中的THF测试方法,利用RCle量热反应系统和ReactIR在线分析系统在线监控了四氢呋喃水溶液体系降温并形成水合物的过程,并考察了形成水合物溶液体系温度、热量以及内部组成的变化。实验结果表明：19％的四氢呋喃水溶液体系在一4℃形成水合物晶核,并因相变而释放大量的热,造成溶液体系温度上升;在形成水合物晶核时,在四氢呋喃的诱导作用下,水分子间多以氢键相互作用,形成水合物结构的基础。溶液体系热量和红外变化结果在一定层面上描述了四氢呋喃溶液形成水合物的过程和作用机理,可为今后防治管道内天然气水合物的堵塞提供理论基础。     

气体水合物储存甲烷促进技术研究

气体水合物储气技术是世界上正在研究开发的天然气储存新技术.针对含表面活性剂水溶液体系中甲烷水合物的形成过程进行了试验研究,发现微量的表面活性剂可以使甲烷水合物在静止的系统中快速形成,并且可以提高气体水合物储存甲烷的能力.在300 mg/L十二烷基硫酸钠水溶液中,在0.9℃、5.54 MPa时,甲烷水合物储气量达到162.63 m3/m3,是理想储气量的90%.     

流动体系水合物分解研究进展

水合物分解机理的基础研究,是抑制水合物在油气管道流动体系形成冰堵,深入开展水合物矿开采,应用水合物作为媒介储存与运输气体、净化与分离气体,以及应用水合物浆液输送气体等技术研究的关键。结合国内外水合物分解的实验研究与理论研究,系统评述了流动体系水合物分解实验及相关模型的研究进展。通过水合物分解形态观测实验,可知水合物分解是依时吸热过程,受动力学、传质和传热等因素控制。总结了水合物颗粒大小、化学注剂、温度、压力以及气相组成等因素对水合物分解速率的影响。总体而言,水合物分解理论模型应用于流动体系的不多,将动力学、传质、传热等因素综合起来的模型有待成熟,基于此提出未来流动体系水合物分解研究的方向和建议。     

高含硫湿气管道水合物形成影响因素

应用统计热力学方法,研究了不同含量H2S对湿气输送管道形成天然气水合物压力和温度条件的影响,并使用HYSYS软件对高含硫湿气输送管道压力和温度的变化规律进行过程模拟。结果表明H2S含量越高,越容易形成水合物;高含硫湿气输送管道的压力变化和温度变化趋势相似,水相的存在加剧了管道压力和温度的变化,上坡处管道更易形成水合物;在高压条件下,低水相含量即可形成饱和自由水环境,且水相含量相对较高的气流更易形成水合物。     

基于水合物技术的酶溶液浓缩实验系统研究

溶液的水合物浓缩技术是水合物分离技术的一个重要分支。水合物法浓缩过程类似于冷冻浓缩过程,但比冷冻浓缩更加经济。目前国内外对水合物法浓缩溶液的尝试性研究多集中于浓缩果汁,而很少对于浓缩酶溶液的研究。文章介绍了一套水合物法浓缩酶溶液的实验系统,包括供气、温控、反应、动力和数据采集五个系统,并做了初步的实验研究以验证这套系统的可靠性。实验结果表明,水合物在-3℃时大量生成,说明该套实验系统设计合理,能够满足实验要求。     

水合物浆液流动特性研究

采用水合物循环管路装置,添加比例为水量2%(质量比)的防聚剂Span80,在压力为1.6MPa、温度为280.2K的条件下,测定了(柴油 甲烷 四氢呋喃 水)体系在不同水油体积比时生成水合物浆液的流体力学行为。将(水合物 液体)的非均相体系当作拟流体处理,建立了水合物浆液的流动模型,计算了各实验体系的表观粘度,分析了不同水油比时气体消耗量、流量、表观粘度随时间的变化趋势。     

温度对甲烷水合物形成过程影响的分子动力学模拟

甲烷可以与水形成由大、小孔穴构成的I型水合物,该过程受温度的影响。采用分子动力学(MD)模拟方法,在等温等容(NVT)模拟条件下,研究了温度变化对水合物晶体及其中大、小孔穴结构及稳定性的影响。通过分子模拟分析晶体构型、氧原子均方位移、甲烷分子位移和相互作用能,结果表明:水合物晶体的稳定性受温度的影响较大,且其主要由大孔穴的稳定性决定;温度对大孔穴的结构及稳定性的影响较大,随着温度的升高,大孔穴稳定性明显降低,笼形结构变形增大,甚至出现坍塌,导致水合物分解;温度对小孔穴结构及稳定性的影响较小,相同条件下水合物中小孔穴的稳定性高于大孔穴的稳定性。研究成果可为水合物形成过程的控制、水合物快速分解、水合物稳定储存等提供理论基础。     

煤矿瓦斯水合分解过程热量传递机理研究进展

我国瓦斯资源丰富,传统工业技术不能对瓦斯进行有效利用,已成为煤层气工业发展的瓶颈.应用水合物技术对瓦斯进行处理与储运,为煤层气工业的发展注入新的生机.综述了非瓦斯类气体水合物形成和分解过程热量传递控制机理的研究进展,分析了深入开展煤矿瓦斯水合分离过程水合物分解传热机理研究的必要性,指出基于三维温度场试验测试设备,系统研究煤矿瓦斯组分、促进剂等影响条件下水合分解过程的温度场分布,探寻热量传递与瓦斯水合分解反应之间的耦合作用关系,是亟待解决的关键科学问题.     

油包水乳状液中水合物形成模型研究进展北大核心

一旦水合物引起管道堵塞,将给深海油气资源输送安全造成严重威胁,因此,定量预测不同工况下水合物的形成尤为重要,但是目前气体水合物形成的动力学机理尚不明确。系统阐述了国内外油包水体系中水合物形成动力学的研究进展,着重介绍了气体水合物在以油相为主体的油-气-水多相体系中成核与生长的动力学模型,分析了主要模型的优点和局限性。基于油包水乳状液体系中气体水合物形成动力学的研究现状,提出多相体系中水合物形成研究应该从传质和本征反应的耦合机理入手,并结合不同尺度下的试验研究,考虑多相体系中的形成物理过程、传质与传热限制,建立适用性更广的水合物形成模型,从而为管道的流动安全提供理论支撑。     

油包水乳状液中水合物形成模型研究进展

一旦水合物引起管道堵塞,将给深海油气资源输送安全造成严重威胁,因此,定量预测不同工况下水合物的形成尤为重要,但是目前气体水合物形成的动力学机理尚不明确。系统阐述了国内外油包水体系中水合物形成动力学的研究进展,着重介绍了气体水合物在以油相为主体的油-气-水多相体系中成核与生长的动力学模型,分析了主要模型的优点和局限性。基于油包水乳状液体系中气体水合物形成动力学的研究现状,提出多相体系中水合物形成研究应该从传质和本征反应的耦合机理入手,并结合不同尺度下的试验研究,考虑多相体系中的形成物理过程、传质与传热限制,建立适用性更广的水合物形成模型,从而为管道的流动安全提供理论支撑。