水的形態(tài)與甲烷水合物的生成

【摘要】：針對(duì)自然界中天然氣水合物在海底和大陸永凍區(qū)形成條件不同 ,通過實(shí)驗(yàn)研究了水的不同形態(tài)和甲烷氣反應(yīng)生成甲烷水合物的過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示甲烷與冰粉反應(yīng)要比甲烷與水反應(yīng)容易得多 ,一方面得益于反應(yīng)物間接觸面積的增大 ,另一方面受溫度變化的影響。使用 0 .7～ 0 .8K/h的溫度驅(qū)動(dòng)條件 ,冰粉與甲烷氣體迅速反應(yīng) ,證明甲烷氣能夠直接與固體冰反應(yīng)生成水合物 ,成核誘導(dǎo)期較短。同時(shí)文章指出在甲烷和冰反應(yīng)時(shí) ,存在兩個(gè)反應(yīng)高峰期 ,這兩個(gè)高峰期中間是氣體分子向固體內(nèi)部擴(kuò)散的過程。而水和甲烷氣體反應(yīng)時(shí) ,擴(kuò)散過程占主要部分 ,誘導(dǎo)期漫長。冰和水分別與甲烷反應(yīng)的對(duì)比可以用來考慮評(píng)估天然氣水合物在不同地質(zhì)區(qū)域的儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)其分布狀況。 【作者單位】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)熱科學(xué)和能源工程系 中國科學(xué)院廣州能源所氣體水合物實(shí)驗(yàn)室
【關(guān)鍵詞】： 天然氣水合物 甲烷水合物 生成動(dòng)力學(xué)
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目 (5 9836 2 30 ) (5 0 176 0 5 1) 國家基礎(chǔ)研究規(guī)劃基金資助項(xiàng)目 (G2 0 0 0 0 2 6 30 6 )
【分類號(hào)】：P744
【正文快照】： 甲烷水合物是一種籠形水合物 ,它是一種典型的I型水合物〔1〕。水分子在甲烷客體分子周圍形成5邊形 12面體的分子籠 ,而客體分子在分子籠中做相對(duì)自由的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。自然界中存在大量的甲烷水合物 ,它們通常形成于陸地的永凍區(qū)和大陸邊緣的海底深層沙礫中。它們的形成條件比較極

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