冰粉水合物生成控制因素研究.pdf

1、天然氣水合物已成為未來(lái)的重要戰(zhàn)略能源資源，備受各國(guó)關(guān)注，其生成條件、形成機(jī)理、促進(jìn)生成的因素及促進(jìn)機(jī)理等一直都是人們的研究重點(diǎn)。因其賦存條件的特殊，自然條件下不易獲取，故實(shí)驗(yàn)室人工制取天然氣水合物已成為一種必要的手段。本文借助氣體消耗量的pVT法，實(shí)驗(yàn)研究了冰粉水合物的生成規(guī)律對(duì)溫度、壓力、冰粉粒徑、表面活性劑等控制因素的依賴(lài)關(guān)系，探索最優(yōu)化生成的參數(shù)控制及反應(yīng)機(jī)理，同時(shí)研究分析了二次充氣補(bǔ)壓法和過(guò)熱冰法對(duì)提高甲烷水合物飽和度的影響，為

2、實(shí)驗(yàn)室生成高飽和度甲烷水合物提供方案。
　　本文通過(guò)對(duì)冰粉水合物生成控制因素的研究發(fā)現(xiàn)，相同壓力下，一定程度的低溫能促進(jìn)水合物的生成。當(dāng)系統(tǒng)初始溫度在冰融點(diǎn)以下又接近冰融點(diǎn)時(shí)，初始?jí)毫Φ牟煌瑢?duì)水合物生成速率影響顯著，同時(shí)也影響水合物的生成量，初始?jí)毫υ礁?，水合物的初始生成速率越快，最終生成量越大。當(dāng)系統(tǒng)初始溫度遠(yuǎn)低于冰融點(diǎn)溫度時(shí)，初始?jí)毫Φ牟町悓?duì)水合物生成的促進(jìn)作用則不明顯，溫度比壓力具有更強(qiáng)的控制作用。研究壓力因素對(duì)冰粉水合物生

3、成的影響時(shí)還發(fā)現(xiàn)，增壓速率對(duì)水合物的生成也有明顯地影響，較慢的增壓速率有利于水合物的生成。冰粉顆粒的粒徑越小，比表面積就越大，冰粉顆粒與甲烷氣的接觸面積增加，促進(jìn)了水合物的生成。添加表面活性劑SDS，能非常有效地促進(jìn)冰粉水合物的生成，縮短水合物生成反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間。對(duì)含表面活性劑SDS濃度分別為100、300、500ppm的冰粉生成水合物的研究發(fā)現(xiàn)，SDS濃度為300ppm時(shí)，對(duì)冰粉水合物生成的促進(jìn)作用最為顯著。此外，研究二次充氣