提高冰粉生成甲烷水合物轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、天然氣水合物自從被發(fā)現(xiàn)以來就一直是研究熱點(diǎn)，不僅因?yàn)樗鼉α看?，還因?yàn)樗哂斜戎畟鹘y(tǒng)燃料和其他各種新型能源更有優(yōu)勢的特性，為了更好的研究其各項(xiàng)特性，水合物生成及分解的相關(guān)研究顯得比較基礎(chǔ)但是同時(shí)又是至關(guān)重要的。然而，直接取用真實(shí)的原位海底水合物試樣作為研究樣品既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)閺暮５足@取試樣投入的物力、人力和財(cái)力成本都非常高，所以在實(shí)驗(yàn)室里制取天然氣水合物樣品作為研究已經(jīng)成為目前比較主流和通用的做法。實(shí)驗(yàn)室制取天然氣水合物具有多種方法

2、，一些研究者通過研究水的形態(tài)對水合物生成影響發(fā)現(xiàn)冰相對于液態(tài)水更容易與甲烷生成水合物，而且同樣條件下，前者效果更好，生成的水合物飽和度更高。事實(shí)上，通過冰粉和天然氣混合制取水合物已經(jīng)廣泛成為行業(yè)內(nèi)深入研究水合物生成動力學(xué)的重要方法之一。然而，目前實(shí)驗(yàn)室人工制取的天然氣水合物飽和度均比較低，難以滿足研究自然儲存條件下的水合物特性，所以研究探索獲取高飽和天然氣水合物樣品變得非常有必要。
　　本文通過定容法實(shí)驗(yàn)分別研究了溫度和壓力、多孔

3、介質(zhì)以及化學(xué)添加劑對冰粉生成天然氣水合物的影響，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析了各個(gè)因素的影響機(jī)理，以期獲取能提高冰粉生成甲烷水合物轉(zhuǎn)化率的方法。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)初始壓力對于冰粉水合物的生成有直接的影響，高壓有利于冰粉水合物的生成，并且當(dāng)溫度在冰點(diǎn)以下并且越靠近冰點(diǎn)時(shí)，這種影響越明顯。二次加壓能在一定程度上也能提高冰粉生成水合物的飽和度，當(dāng)初始壓力不是很高時(shí)，二次加壓在提高水合物飽和度方面表現(xiàn)更好。溫度在冰粉生成水合物的過程中起著至關(guān)重要的作用，并且相對

4、來說低溫更有利于冰粉水合物的生成。二次升溫能有效促進(jìn)冰粉水合物的生成，提高其生成的飽和度，升溫過程導(dǎo)致過熱冰的產(chǎn)生，從而影響水合物生成。此外，二次升溫相對二次加壓對于提高冰粉生成水合物的飽和度表現(xiàn)更好，影響更有效。多孔介質(zhì)對于冰粉生成天然氣水合物有很明顯的影響，當(dāng)多孔介質(zhì)相對冰粉過量時(shí)，粒徑越小的多孔介質(zhì)越有利于天然氣水合物的生成，并且當(dāng)多孔介質(zhì)粒徑較大的情況下，多孔介質(zhì)越多導(dǎo)致最終生成的水合物飽和度就越高。多孔介質(zhì)的導(dǎo)熱性對冰粉生成水