基于化学亲和力模型的水合物生成动力学

水合物生成促进及动力学模型是水合物利用技术的关键问题。本文回顾了水合物生成促进技术的发展,实验研究了氧化石墨烯(GO)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配促进剂体系下CO2水合物的生成动力学,揭示了不同浓度对水合物生成时间、耗气的影响规律。研究结果表明,在GO与SDS复配体系下,CO2水合物生成速度加快,诱导时间和生成时间缩短,耗气量增大。得出最佳复配浓度为0.005%GO+0.2%SDS,与纯水和单一0.005%GO体系相比,水合物的生成时间分别缩短69.7%和12.2%,耗气量提高11.24%和3.2%。建立了该体系下CO2水合物生成化学亲和力模型,并从模型角度研究了GO与SDS复配比例、温度和压力对化学亲和力模型参数的影响。利用Matlab对模型编程计算并与实验结果进行了对比分析,吻合很好。通过研究认为,化学亲和力模型可准确预测复配体系水合物的生成。

GO/鼠李糖脂复配体系下CO_(2)水合物生成实验及逸度模型研究

在277.15~281.15 K和4~5 MPa工况内进行了氧化石墨烯(GO)与鼠李糖脂复配体系下CO_(2)水合物生成特性实验,建立了该体系下CO_(2)水合物生成的逸度模型,以Matlab进行了程序设计和计算,并与实验结果进行了比较。结果表明,在GO与鼠李糖脂复配体系下,CO_(2)水合物生成速度增大,相平衡压力降低,诱导时间和生成时间缩短,耗气量增大。最佳复配浓度为0.005%GO+0.05%鼠李糖脂,与纯水0.005%GO体系相比,水合物的生成时间分别缩短60.36%和39.18%,相平衡压力降低18.9%和12.7%,耗气量提高13.35%和4.04%。以逸度模型为基础结合改进的PR状态方程,采用UNIFAC基团贡献法测定各组分活度,并根据促进剂对饱和蒸气压、摩尔体积等相关参数的影响进行修正。