• / 3
  • 下载费用:1 下载币  

甲烷水合物形成促进技术实验研究

关 键 词:
甲烷 水合物 形成 促进 技术 实验 研究
资源描述:
© 1994 ,,甲 烷 水 合 物 形 成 促 进 技 术 实 验 研 究孙 志 高 ‘ , 郭 开 华 “ 王 如 竹 “ 樊 栓 狮, 扬 州 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ,上 海 交 通 大 学 制 冷 研 究 所 , 上 海江 苏 扬 州 中 山 大 学 工 学 院 , 广 东 广 州广 州 能 源 研 究 所 , 广 东 广 州摘 要 实 验 研 究 了 液 态 烃 环 戊 烷 和 甲 基 环 己 烷 对 甲 烷 水 合 物 形 成 条 件 的 影 响 , 测 试 结 果 表 明 液 态 烃 降 低 了 甲 烷 水 合物 的 形 成 压 力 , 并 改 变 了 形 成 水 合 物 的 结 构 实 验 研 究 了 促 进 剂 液 态 烃 和 表 面 活 性 剂 对 水 合 物 形 成 诱 导 时 间 和 生 长 过程 的 影 响 , 结 果 表 明 液 态 烃 和 表 面 活 性 剂 降 低 了 水 合 物 形 成 的 诱 导 时 间 , 提 高 了 水 合 物 形 成 速 度 而 且 表 面 活 性 剂 提 高 了水 合 物 形 成 过 程 中 的 耗 气 量 , 并 改 变 了 水 合 物 形 成 机 理 。关 趁 词 气 体 水 合 物 甲 烷 相 平 衡 促 进 剂中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 文 章 编 号 一 一 一入,一 , 一 从 认 一 一讨 七 , 邵 五 笼 , 邪 ,刀 铭 , 罗 五 吕 , 多 , 五 览亡 叮 , 呀 , 劝 成 五 七 。 叮 了 蜘 力 , 创五 亡 亡 力 乓 沙 如 , 为 ,明 师 场 坷丫坷 就 坤坤 场琢 坷坤 坤坤 场师前 言天 然 气 水 合 物 是 天 然 气 与 水 在 高 压 、 低 温 条 件下 形 成 的 一 种 非 化 学 计 量 笼 形 晶 体 化 合 物 , 其 结 构形 式 主 要 取 决 于 气 体 分 子 的 大 小 水 合 物 技 术 应用 研 究 包 括 , 抑 制 技 术 , 主 要 是 在 石 油 、天 然 气 生 产 和 运 输 过 程 中 防 止 水 合 物 形 成 而 堵 塞 管道 和 设 备 促 进 技 术 , 主 要 是 基 于 气 体 水 合 物的 利 用 技 术 , 如 水 合 物 分 离 技 术 、 水 合 物 海 水 淡 化技 术 和 水 合 物 储 气 技 术 等 。 随 着 水 合 物 应 用 技 术 研究 的 发 展 和 自 然 界 中 大 量 天 然 气 水 合 物 资 源 的 被 发现 , 气 体 水 合 物 的 研 究 领 域 延 伸 到 能 源 、 化 工 、 环 保和 地 质 等 学 科 。 本 文 利 用 可 视 化 高 压 流 体 测 试 装 置和 高 压 气 体 水 合 物 形 成 实 验 装 置 研 究 了 液 态 烃 和 表面 活 性 剂 对 甲 烷 水 合 物 形 成 的 影 响 , 研 究 结 果 为 基于 水 合 物 的 应 用 技 术 提 供 基 础 理 论 和 技 术 数 据 。实 验 研 究液 态 烃 对 水 合 物 形 成 条 件 的 影 响利 用 恒 温 压 力 搜 索 法 在 可 视 化 高 压 流 体 测 试 装置 上 测 量 了 甲 基 环 己 烷 和 环 戊 烷对 甲 烷 水 合 物 形 成 条 件 的 影 响 进 行 实 验 中 所 用 甲烷 的 纯 度 为 和 为 分 析 纯 , 水 为收 稿 日 期 今 一 修 订 日 期 一墓 金 项 目 江 苏 省 教 育 厅 指 导 性 计 划 项 目 资 助 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 资 助作 者 简 介 孙 志 高 , 男 , 江 苏 扬 州 人 , 副 教 授 , 博 士 , 主 要 从 事 能 源 利 用 和 气 体 水 合 物 技 术 研 究 。© 1994 。 含 或 水 合 物 形 成 体 系 的 独 立 组 分数 为 或 、 甲 烷 和 水 , 相 数 为 气 相 、液 态 烃 一 或 相 、 液 态 水 相 和 水 合 物 相 , 根据 相 律 实 验 体 系 的 自 由 度 数 为 , 这 样 在 某温 度 条 件 下 水 合 物 的 形 成 压 力 与 实 验 体 系 成 分 含 量无 关 , 在 实 验 中 液 态 烃 均 过 量 。图 为 环 戊 烷 对 水 合 物 形 成 条 件 的 影 响 。 在 实验 测 定 范 围 内 , 甲 烷 环 戊 烷 体 系 水 合 物 的 形 成 压力 比 甲 烷 水 合 物 的 形 成 压 力 低 以 上 。 环 戊烷 可 形 成 型 水 合 物 ’ , 所 以 在 甲 烷 水 合 物 形 成 体系 中 加 入 环 戊 烷 使 形 成 水 合 物 结 构 由 型 转 变 为型 。气气 瓶瓶瓶瓶瓶瓶瓶瓶瓶瓶瓶瓶 日日日日日 「乙 乙 屯 苦 二二玉玉玉玉 豆 椒 更 咬 宙宙月月月月 、 月 号 刁 亏 刁图 水 合 物 形 成 实 验 装 置曰山岁叭表 面 活 性 剂 对 水 合 物 形 成 机 理 的 影 响 首 先我 们 研 究 了 添 加 剂 对 水 合 物 形 成 引 导 时 间 的 影 响 。实 验 在 粤 和 下 进 行 , 甲 烷 在 静 止的 纯 水 体 系 中 形 成 水 合 物 的 诱 导 时 间 在 以 上 ,在 转 速 条 件 下 水 合 物 形 成 的 诱 导 时 间 在左 右 。 在 含 添 加 剂 的 静 止 反 应 器 中 , 十 二 烷基 硫 酸 钠 水 溶 液 中 水 合 物 形 成 的 诱 导 时 间 在之 间 , 在 和 的 作 用 下 水 合 物 形 成的 诱 导 时 间 为 、 。以公崛犷逛图 环 戊 烷 对 水 合 物 形 成 条 件 的 影 响图 比 较 了 甲 烷 和 甲 烷 甲 基 环 己 烷 体 系 水 合物 的 形 成 条 件 。 在 相 同 温 度 条 件 下 , 甲 烷 水 合 物 的形 成 压 力 比 甲 烷 甲 基 环 己 烷 体 系 水 合 物 的 形 成 压力 高 以 上 , 而 且 温 度 越 高 , 水 合 物 形 成 压力 差 值 越 大 , 这 说 明 液 态 烃 甲 基 环 己 烷 有 利 于 水 合物 的 形 成 。 另 外 这 甲 基 环 己 烷 为 大 分 子 液 态 烃 , 它不 能 添 充 型 水 合 物 的 任 何 晶 穴 , 所 以 甲 基 环 己 烷使 得 形 成 的 水 合 物 结 构 由 型 转 变 为 型 。少少 绮绮时 间图 表 面 活 性 剂 对 水 合 物 形 成 的 影 响图 甲 基 环 己 烷 对 水 合 物 形 成 条 件 的 影 响添 加 剂 对 水 合 物 形 成 过 程 的 影 响水 合 物 形 成 过 程 实 验 研 究 在 高 压 不 锈 钢 反 应 器中 进 行 图 。 在 实 验 过 程 中 由 压 力 调 节 器 维 持 反应 器 中 压 力 恒 定 , 反 应 器 内 的 温 度 由 一 恒 温 水 浴 控制 , 水 合 物 形 成 过 程 中 的 耗 气 量 由 气 体 流 量 计 测 量 。在 每 次 实 验 前 要 清 洗 反 应 器 , 并 晾 干 抽 真 空 , 然 后注 入 反 应 物 和 添 加 剂 。实 验 结 果 表 明 添 加 剂 不 仅 降 低 了 水 合 物 形 成 诱导 时 间 , 而 且 使 水 合 物 在 静 止 的 系 统 中 快 速 完 成 。图 比 较 了 甲 烷 水 合 物 在 纯 水 和 水 溶 液 中 的 形成 过 程 , 在 的 作 用 下 水 合 物 的 形 成 速 度 和 水 合物 的 储 气 量 均 远 大 于 纯 水 搅 拌 水 合 物 形 成 体 系 。在 纯 水 中 甲 烷 的 溶 解 度 很 小 , 所 以 在 纯 水 中 水合 物 一 般 首 先 在 气 一 液 界 面 形 成 , 而 且 通 常 需 要 外界 的 干 扰 如 搅 拌 。 而 表 面 活 性 剂 水 溶 液 中 水 合 物形 成 诱 导 时 间 减 少 、 形 成 速 度 增 大 和 形 成 过 程 中 甲烷 耗 量 增 加 的 现 象 表 明 水 合 物 形 成 的 机 理 发 生 了 变化 。 图 为 实 验 结 束 后 形 成 的 水 合 物 图 象 , 纯 水 搅拌 体 系 中 形 成 的 水 合 物 覆 盖 在 水 的 表 面 , 反 应 器 中仍 然 有 大 量 的 液 态 水 , 而 表 面 活 性 剂 溶 液 中 形 成 的水 合 物 紧 靠 反 应 釜 壁 面 , 形 成 了 一 中 空 的 圆 柱 体 。在 表 面 活 性 剂 作 用 下 , 水 合 物 在 形 成 过 程 中 可 能 向反 应 釜 壁 面 聚 集 , 形 成 的 水 合 物 吸 附 在 反 应 釜 的 壁山国气© 1994 , 有 效 地 避 免 了 已 经 形 成 的 水 合 物 妨 碍 水 继 续反 应 形 成 水 合 物 , 使 得 水 合 物 形 成 一 直 保 持 较 高 的反 应 速 度 , 促 进 了 水 合 物 形 成 的 耗 气 量 。小 时 所 对 应 的 溶 液 浓 度 称 为 临 界 胶 束 浓 度 。 对 水合 物 形 成 促 进 技 术 而 言 , 我 们 所 关 心 的 是 水 合 物 形成 速 度 、 水 合 物 形 成 耗 气 量 , 所 以 把 水 合 物 形 成 耗 气量 最 大 值 所 对 应 的 浓 度 看 作 表 面 活 性 剂 的 临 界 胶 束浓 度 。 图 为 溶 液 的 浓 度 对 形 成 水 合 物 的 耗 气量 的 影 响 。 水 合 物 的 储 气 量 开 始 随 活 性 剂 溶 液 浓 度的 增 大 而 急 剧 增 大 , 水 合 物 的 储 气 量 达 到 最 大 值 后随 着 浓 度 的 继 续 增 大 , 水 合 物 的 储 气 量 反 而 有 一 点下 降 。 水 溶 液 浓 度 为 一 “ 时 , 水 合 物 储存 甲 烷 的 量 最 大 , 该 浓 度 即 为 水 合 物 形 成 体 系的 临 界 胶 束 浓 度 。结 论纯 水 搅 拌 体 系在 甲 烷 水 合 物 形 成 体 系 中 添 加 环 戊 烷 , 水 合 物的 形 成 压 力 下 降 以 上 , 水 合 物 的 结 构 由 工转 变 为 型 在 甲 基 环 己 烷 的 作 用 下 , 甲 烷 水 合 物体 系 的 形 成 压 力 降 低 以 上 , 水 合 物 的 结 构由 转 变 为 型 。 实 验 结 果 表 明 表 面 活 性 剂 和 液 态烃 均 使 水 合 物 形 成 诱 导 时 间 减 少 , 而 且 表 面 活 性 剂改 变 了 水 合 物 形 成 机 理 , 使 实 验 过 程 中 形 成 的 水 合物 向 反 应 器 壁 面 聚 集 , 防 止 形 成 的 水 合 物 妨 碍 后 续水 合 物 的 形 成 。 在 表 面 活 性 剂 溶 液 中 , 水 合 物 可 在 静止 的 系 统 中 快 速 形 成 , 并 增 加 了 水 合 物 的 储 气 量 。实 验 结 果 还 表 明 甲 烷 水 合 物 形 成 体 系 中 的 临 界胶 束 浓 度 为 一 。 一 。静 止 的 溶 液 体 系图 甲 烷 水 合 物参 考 文 献‘扁卜陆蜘丫胆浓 度 八 丁图 浓 度 对 水 合 物 储 气 量 的 影 响 ,表 面 活 性 剂 临 界 胶 束 浓 度 的 确 定 在 水 中加 入 适 量 的 表 面 活 性 剂 后 , 溶 液 的 表 面 张 力 、 气 体的 溶 解 度 等 发 生 改 变 , 在 化 学 上 把 溶 液 表 面 张 力 最【 』 ·、 乞 ,」 , 呀, ,一孙 志 高 , 樊 栓 狮 , 郭 开 华 等 含 乙 二 醇 水 合 物 形 成 条 件 理论 与 实 验 研 究 工 程 热 物 理 学 报 , ,阵 , , , ·赔。 ,一, 叱, , 一
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:甲烷水合物形成促进技术实验研究
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51674.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开