冰粉填充型多孔介質內天然氣水合物生成研究.pdf

1、能源資源的日益緊缺使天然氣水合物越來越受到世界各國的高度重視，其相關研究成為當今能源領域的重要研究方向。為了更好地了解天然氣水合物生成機理，國內外學者在天然氣水合物生成動力學方面進行了一系列的探索，發(fā)現天然氣水合物生成過程不僅受溫度、壓力、反應物狀態(tài)等基本因素的影響，也受表面添加劑、多孔介質、機械震蕩、光、電磁波等外來因素的影響。本文對冰粉填充型多孔介質內天然氣水合物的生成進行了探索，著重研究了冰粉填充型多孔介質的粒徑及其與冰的體積比對

2、水合物生成的影響，并對部分含多孔介質的水合物樣品進行CT掃描和分析，討論了小粒徑介質中甲烷水合物的存在形態(tài)。
　　研究發(fā)現，多孔介質的粒徑及其與冰的體積比對甲烷水合物生成過程有重要影響。當多孔介質少量（多孔介質與冰粉體積比為0.36）時，較大粒徑的介質對生成反應促進作用較好，當介質粒徑與冰顆粒粒徑相同或者略大時促進作用較差；當多孔介質中量（多孔介質與冰粉體積比為0.76）時，大粒徑和小粒徑介質的促進作用較好，介質粒徑與冰顆粒粒徑接

3、近時促進作用較差；當介質過量（多孔介質與冰粉體積比為1.08）時，大粒徑和小粒徑介質的促進作用較好，介質粒徑比冰顆粒粒徑略大時促進效果較差。此外，小粒徑和大粒徑的介質隨其比例的增大其促進作用也呈現出增大的趨勢；介質粒徑比冰粒粒徑略小或者略大情況下，介質在少量和過量時促進作用較小，中量時促進作用較為明顯；介質粒徑與冰粒粒徑相同的情況下，介質少量或者過量時促進作用比較明顯，中量時促進作用較差。在本文試驗中，小粒徑、過量的介質（BZ01-60

4、0）對生成反應促進效果最好；0.6mm粒徑、少量的介質（BZ06-200）表現出對生成反應的促進作用最差。
　　本文分析，多孔介質對天然氣水合物生成的影響主要是由多孔介質顆粒與冰顆粒相互間的填充作用引起的，該作用主要有兩種表現形式：一是非反應介質顆粒的孔隙介質骨架支撐作用；二是冰顆粒的水合物轉化引起的孔隙結構變化。通過對水合物樣品的CT掃描圖的觀察分析，本文發(fā)現生成反應過程中，介質顆粒會小部分集聚在一起，不能很好地分散在冰中，這會