本文關(guān)鍵詞：冰粉生成甲烷水合物的影響因子研究　出處：《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 水合物 溫度 壓力 表面活性劑

【摘要】：已經(jīng)探明我國南海大陸架邊緣和青藏高原凍土區(qū)中擁有大量的天然氣水合物資源。天然氣水合物資源具有資源利用率高而且燃燒沒有污染的特點(diǎn),可以作為我國未來重要替代能源中的一種。因其實(shí)際樣品獲取難度大,因此實(shí)驗(yàn)室中人工制取成為重要的研究手段。本文采用實(shí)驗(yàn)室中常用的PVT方法制取水合物,在實(shí)驗(yàn)釜中一次充氣后進(jìn)行反應(yīng),通過觀察氣體壓力和溫度的變化情況,來判斷水合物的生成情況。實(shí)驗(yàn)研究了初始溫度、初始壓力、初始冰顆粒粒徑對水合物生成反應(yīng)的影響,并深入研究了生成反應(yīng)過程中二次升壓、二次升溫和采取溫度震蕩變化等方法對純冰粉生成甲烷水合物和含有表面活性劑的冰粉生成水合物的實(shí)驗(yàn)影響規(guī)律。探索提高水合物生成量及冰粉轉(zhuǎn)化為水合物的轉(zhuǎn)化率的方法,主要工作如下：本文研究冰粉生成甲烷水合物實(shí)驗(yàn)中影響因子對甲烷水合物生成過程的影響規(guī)律。在純冰粉與甲烷氣生成水合物的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)中使用相同的初始溫度,高的初始壓力對水合物的生成有很明顯的促進(jìn)作用。同樣在相同的初始壓力下,在不接近冰熔點(diǎn)下的溫度情況下,初始的實(shí)驗(yàn)溫度越低,水合物的生成過程越快。對于水合物生成進(jìn)入擴(kuò)散階段后,二次補(bǔ)充壓力相比于二次升溫更有助于促進(jìn)水合物的生成。將溫度升高到分解溫度附近穩(wěn)定一段時間以后再迅速降溫到冰熔點(diǎn)以下,這種溫度大范圍震蕩變化對水合物的生成有一定的促進(jìn)作用,可以提高水合物的生成量及冰粉的轉(zhuǎn)化率。在含有表面活性劑的冰粉與甲烷氣發(fā)生水合物生成反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在相同的初始壓力和溫度下,不同種類的表面活性劑,達(dá)到水合物生成最佳的情況所需要的表面活性劑的濃度是不同的。通過含有表面活性劑SDS濃度分別100ppm、300ppm、500ppm的冰粉在與甲烷氣生成甲烷水合物的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用的表面活性劑SDS的濃度為300ppm時,表面活性劑SDS對冰粉水合物生成反應(yīng)的促進(jìn)作用最為顯著。在含有非離子表面活性劑APG的冰粉中,對比濃度分別為100ppm,300ppm,500ppm和1000ppm的冰粉實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)當(dāng)表面活性劑濃度為1000ppm的冰粉的水合物反應(yīng)初始階段生成水合物最迅速。同時發(fā)現(xiàn),在使用表面活性劑后,初始壓力對水合物生成初始階段的影響不顯著,而初始溫度的影響比較明顯。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定的擴(kuò)散階段,二次補(bǔ)充壓力的影響不明顯,而二次升溫對反應(yīng)也沒有很明顯的影響。溫度升高到分解壓力附近后,無論是迅速降溫還是補(bǔ)充氣體壓力后再迅速降溫都對水合物的生成有一定的促進(jìn)作用。此外甲烷氣飽和的初始生成環(huán)境對冰粉與甲烷氣的水合物生成反應(yīng)也有促進(jìn)作用。
[Abstract]:It has been proved that there are a large number of natural gas hydrate resources in the continental shelf edge of the South China Sea and the frozen soil area of the Qinghai-Tibet Plateau. The natural gas hydrate resources have the characteristics of high utilization rate of natural gas hydrate and no pollution from combustion. It can be used as one of the important alternative energy sources in our country. Therefore, artificial production has become an important research means in the laboratory. In this paper, the common PVT method is used to produce hydrates, and the reaction is carried out in the experimental kettle after the first aeration. The effects of initial temperature, initial pressure and initial ice particle size on hydrate formation were studied by observing the change of gas pressure and temperature to judge the formation of hydrate. The secondary boost in the formation reaction was also studied. Effects of secondary heating and temperature oscillation on methane hydrate formation from pure ice powder and hydrate formation from ice powder containing surfactant were studied. The method of conversion. The main work is as follows: in this paper, the influence factors on the formation process of methane hydrate from ice powder were studied, which was found in the experiment of pure ice powder and methane gas. Using the same initial temperature, the high initial pressure can obviously promote the formation of hydrate, also under the same initial pressure, under the condition of not approaching the melting point of ice. The lower the initial experimental temperature, the faster the hydrate formation process. The secondary supplemental pressure is more helpful to the formation of hydrates than to the secondary heating. The temperature is raised to the decomposition temperature for a period of time and then rapidly cooled below the melting point of the ice. This wide range of temperature oscillations can promote the formation of hydrates to a certain extent. The formation of hydrate and the conversion of ice powder can be increased. In the experiment of hydrate formation between ice powder containing surfactant and methane gas, it is found that at the same initial pressure and temperature. The concentration of surfactant is different for different kinds of surfactants to reach the optimum condition of hydrate formation. The concentration of surfactant SDS is 100ppm / 100ppm respectively. The experimental study on the formation of methane hydrate from 500ppm ice powder with methane gas shows that when the concentration of surfactant SDS is 300ppm. The effect of surfactant SDS on the hydration reaction of ice powder is most remarkable. In the ice powder containing Nonionic surfactant APG, the relative concentration is 100ppm / 100ppm. The results of ice powder experiments of 500ppm and 1000ppm show that the hydrates are formed most rapidly at the initial stage of hydrate reaction of ice powder with surfactant concentration of 1000ppm. After the use of surfactant, the effect of initial pressure on the initial stage of hydrate formation is not significant, but the effect of initial temperature is obvious. When the reaction reaches a stable diffusion stage, the effect of secondary supplement pressure is not obvious. However, the secondary heating has no obvious effect on the reaction. The temperature rises to near the decomposition pressure. Both rapid cooling and rapid cooling after supplementary gas pressure can promote the formation of hydrates. In addition, the initial formation environment of methane gas saturation can also promote the reaction of ice powder and methane hydrate formation. Progressive action.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE64

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 Lan Lerche ,Elchin Bagirov ,謝力;形成水合物的基本條件[J];石油勘探與開發(fā);2004年05期

2 王文娟;陳建文;竇振亞;張劍;;海底微生物在水合物識別中的應(yīng)用[J];海洋地質(zhì)動態(tài);2006年12期

3 董福海;臧小亞;樊栓獅;梁德青;;注甲醇溶液分解丙烷水合物實(shí)驗(yàn)?zāi)M[J];石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào);2009年03期

4 楊明軍;宋永臣;劉瑜;;水合物模擬實(shí)驗(yàn)裝置的對比研究[J];天然氣化工(C1化學(xué)與化工);2009年05期

5 屠明剛;張德慶;吳鳳芝;;天然氣中的水合物對在運(yùn)管線造成的影響及控制方法[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2010年05期

6 郭玉慧;楊鳳玉;;井筒水合物的防治措施探討[J];科技資訊;2010年19期

7 鞏艷;林宇;陳星gY;;水合物監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)[J];國外油田工程;2010年08期

8 許明標(biāo);唐海雄;黃守國;王曉亮;林平;;深水鉆井中水合物的預(yù)防和危害處理方法[J];長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)理工卷;2010年03期

9 李清平;張旭輝;魯曉兵;;沉積物中水合物形成機(jī)理及分解動力學(xué)研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2011年01期

10 田慧會;魏厚振;顏榮濤;馬田田;韋昌富;;低場核磁共振在研究四氫呋喃水合物形成過程中的應(yīng)用[J];天然氣工業(yè);2011年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 魯曉兵;王麗;王淑云;趙京;王愛蘭;;四氫呋喃水合物沉積物力學(xué)性質(zhì)研究[A];第十三屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

2 張樹林;陳多福;;白云凹陷水合物成藏條件研究及水合物的預(yù)測[A];中國地球物理學(xué)會第二十三屆年會論文集[C];2007年

3 關(guān)進(jìn)安;梁德青;吳能友;萬麗華;李棟梁;;南海北部神狐區(qū)域海底沉積層工程地質(zhì)條件對水合物成藏影響[A];第九屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2012年

4 呂萬軍;郭依群;莊新國;梁金強(qiáng);沈銘;黃國成;;海底沉積物中水合物成礦機(jī)理與分布規(guī)律[A];海洋地質(zhì)、礦產(chǎn)資源與環(huán)境學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2006年

5 矯濱田;魯曉兵;;水合物開采后的地層穩(wěn)定性[A];2006年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

6 劉偉安;王均;楊秀夫;何玉發(fā);魏劍飛;黃小龍;趙維青;劉保波;;水合物安全處理推薦[A];第二十屆海峽兩岸及香港、澳門地區(qū)職業(yè)安全健康學(xué)術(shù)研討會暨中國職業(yè)安全健康協(xié)會2012學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

7 孫志高;劉成剛;;環(huán)戊烷水合物生長過程實(shí)驗(yàn)研究[A];走中國創(chuàng)造之路——2011中國制冷學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 魏晶晶;謝應(yīng)明;劉道平;;水合物在蓄冷及制冷(熱泵)領(lǐng)域的應(yīng)用[A];中國制冷學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

9 閆柯樂;孫長宇;申得濟(jì);尹海霞;陳光進(jìn);;聯(lián)用型水合物抑制劑研究[A];第七屆全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

10 徐文新;陳多福;陳先沛;陳光謙;;天然氣組成對水合物形成的影響及災(zāi)害預(yù)防研究[A];2001年全國沉積學(xué)大會摘要論文集[C];2001年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 春溪;氣水合物提取天然氣三種方法[N];中國石油報(bào);2003年

2 陳偉立;我國近�？扇急{(diào)研方興未艾[N];中國石化報(bào);2009年

3 蘇光路;海水淡化，期待新技術(shù)[N];光明日報(bào);2014年

4 彭在美 董帥 翁博;可燃冰的開發(fā)及對我國鋼管業(yè)發(fā)展的影響[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉杰;陸域天然氣水合物地震響應(yīng)與特征分析研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2015年

2 王菲菲;二氧化碳置換甲烷水合物微觀實(shí)驗(yàn)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2015年

3 胡高偉;南海沉積物的水合物聲學(xué)特性模擬實(shí)驗(yàn)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2010年

4 張劍;多孔介質(zhì)中水合物飽和度與聲波速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國海洋大學(xué);2008年

5 陳多福;海底天然氣滲漏系統(tǒng)水合物形成分解動力學(xué)及微生物作用[D];中國科學(xué)院研究生院（廣州地球化學(xué)研究所）;2004年

6 阮徐可;多孔介質(zhì)中水合物開采影響因素的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2012年

7 劉崇峻;藥物水合物結(jié)晶熱力學(xué)及轉(zhuǎn)晶過程研究[D];天津大學(xué);2014年

8 楊明軍;原位條件下水合物形成與分解研究[D];大連理工大學(xué);2010年

9 涂運(yùn)中;海洋天然氣水合物地層鉆井的鉆井液研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2010年

10 楊圣文;天然氣水合物開采模擬與能效分析[D];華南理工大學(xué);2013年

，

本文編號：1431913