凝析气水合物生成条件的测定及计算

利用全透明蓝宝石水合物静力学实验装置,采用"压力搜索法",分别测定了5种凝析气的水合物生成条件,实验体系包括纯水、地层水以及含醇的水溶液和地层水溶液,共9个体系,58个数据点.考察了气油比对凝析气水合物生成条件的影响以及电解质和醇类抑制剂对凝析气水合物生成的抑制作用.实验温度范围为273.35～293.75K,压力范围为0.6～12MPa.并利用Chen和Guo提出的水合物生成条件预测模型对所测数据进行了计算,结果与实验数据吻合得较好,表明该模型能够较好地预测凝析气水合物的生成条件.     

水合物模型的建立及在含盐体系中的应用

基于一个新的水合物生成机理,提出了一个简化的水合物热力学模型;在此模型基础上,结合左有祥博士提出的可用于高压电解质水溶液的MPT状态方程,将水合物生成条件预测扩展应用于含电解质体系。大量检验结果表明,新模型在预测气体水合物生成条件方面优于传统的van der Waals-Platteeuw(vdW-P)模型及其改进型,可适用于预测天然气、凝析气和原油在纯水和盐水中生成水合物的条件。     

化工热力学中流体相平衡课程教学实践

流体相平衡是化工热力学课程中非常重要的一个章节,也是学生反映较难理解和掌握的一部分内容.为了使学生深刻理解溶液热力学、相平衡的基本理论及其在实际生产中的应用,激发学生的学习兴趣,课程教学过程中引入了学生自主学习环节,要求学生通过文献检索了解相平衡理论在实际应用中的重要性.本文列举了相平衡理论在不同领域的实际应用,可使学生了解相平衡理论应用的广泛性,以此拓宽学生的视野,提高学生学习的积极性和教学效果.     

气藏气体体积系数计算公式的修正

介绍了石油工程中气藏气体体积系数的计算公式,分析了计算公式的不足,提出了计算公式的修正方法。采用石油工程中常用的PREOS和Gopal(1977)法计算偏差系数,利用修正的计算公式对10个甲烷摩尔分数为50.56%～97.75%的气藏气体体积系数进行了计算并与实验值比较,其平均相对误差分别为1.325%和3.173%;而石油工程中现有的计算公式对这10个相同气藏气体体积系数计算的平均相对误差分别为1.867%和3.701%。结果表明,修正的计算公式提高了计算精度。     

基于植物提取液活性成分分析的水合物阻聚剂研制

针对深海三相混输中极易发生水合物堵塞及现有阻聚剂配方研制存在一定盲目性的问题,通过对有水合物防聚作用的一种植物提取液进行初步分析评价,确定其活性部位,借助傅里叶红外（FTIR）和气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对该活性部位进行官能团分析及物质鉴定,以分析出的物质复配高效、环保的水合物阻聚剂。在高压全透明蓝宝石反应釜中进行水合物防聚评价实验,发现此植物提取液的活性部位主要分布在它的乙酸乙酯相段中。而从该部位鉴定出的物质大多为增塑剂、乳化剂、稳定剂及表面活性剂制备原料之类的物质。通过购买相应市售标准品进行实验发现,各物质均具有部分水合物防聚效果,而它们的混合物水合物防聚效果更佳,可以直接作为一种有效、低廉、环保的水合物复配阻聚剂使用。     

气体水合物生成机理和热力学模型的建立

提出了一个双过程水合物成核动力学机理模型 :(1 )拟化学过程生成基础水合物 ;(2 )小分子气体在基础水合物中的拟Langmuir吸附形成化学组成不恒定的水合物 .以此机理模型为基础建立了水合物热力学模型 .大量检验结果表明 ,新模型在预测气体水合物 (特别是由很复杂的天然气、凝析气和原油生成的水合物 )生成条件方面优于传统的vanderWaals -Platteeuw(vdW -P)模型及其改进型 ,且计算方法更简单 .     

非平衡级法气体混合物吸收-水合双塔分离单元的模拟计算

水合物技术应用于低沸点气体混合物分离的优势在于其可在0℃左右操作,因此可极大地降低制冷所消耗的能量。由于此分离方法尚处在理论研究阶段,还不能实现工业化,因此对操作流程模拟计算的研究很有必要。采用非平衡级法(速率法)对水合塔-吸收塔串联操作流程进行了模拟计算,其中涉及水合物生成动力学模型、水合物分解动力学模型以及混合气体在乳液相的吸收传质动力学模型。探讨了两个串联分离塔操作参数,如温度、压力等,对分离效率的影响,所得结果对水合物技术分离低沸点气体混合物流程的设计有重要意义,同时也可为以后的工业化奠定一定的理论基础。     

Kinetic and Phase Behaviors of Catalytic Cracking Dry Gas Hydrate in Water-in-Oil Emulsion

The systematic experimental studies were performed on the hydrate formation kinetics and gas-hydrate equilibrium for a simulated catalytic cracking gas in the water-in-oil emulsion. The effect of temperature, pressure and initial gas-liquid ratio on the hydrate formation was studied, respectively. The data were obtained at pressures ranging from 3.5 to 5 MPa and temperatures from 274.15 to 277.15 K. The results showed that hydrogen and methane can be separated from the C₂₊ fraction by forming hydrate at around 273.15 K which is much higher temperature than that of the cryogenic separation method, and the hydrate formation rate can be enhanced in the water-in-oil emulsion compared to pure water. The experiments provided the basic data for designing the industrial process, and setting the suitable operational conditions. The measured data of gas-hydrate equilibria were compared with the predictions by using the Chen-Guo hydrate thermodynamic model.     

0℃以下含SDS的甲烷水合物生成方式及过程对其分解速率的影响

The dissociation rates of methane hydrates formed with and without the presence of sodium dodecyl sulfate(methane-SDS hydrates),were measured under atmospheric pressure and temperatures below ice point to investigate the influence of the hydrate production conditions and manners upon its dissociation kinetic behavior.The experimental results demonstrated that the dissociation rate of methane hydrate below ice point is strongly dependent on the manners of hydrate formation and processing.The dissociation rate of hydrate formed quiescently was lower than that of hydrate formed with stirring;the dissociation rate of hydrate formed at lower pressure was higher than that of hydrate formed at higher pressure;the compaction of hydrate after its formation lowered its stability,i.e.,increased its dissociation rate.The stability of hydrate could be increased by prolonging the time period for which hydrate was held at formation temperature and pressure before it was cooled down,or by prolonging the time period for which hydrate was held at dissociation temperature and formation pressure before it was depressurized to atmospheric pressure.It was found that the dissociation rate of methane hydrate varied with the temperature(ranging from 245.2 to 272.2 K) anomalously as reported on the dissociation of methane hydrate without the presence of surfactant as kinetic promoter.The dissociation rate at 268 K was found to be the lowest when the manners and conditions at which hydrates were formed and processed were fixed.     

含极性抑制剂体系中水合物生成条件的研究

应用两步水合物热力学模型,结合基于局部组成概念的混合规则,将水合物生成条件预测成功地扩展应用于含极性抑制剂体系,计算结果较理想,大量检验结果表明,单流体混合规则不能很好地描述极性体系。同时可以看出,极性体系相对平衡计算的准确性对水合物生成条件预测有很大的影响。