【摘 要】
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随着我国能源结构的不断优化,天然气在人们的日常生活中扮演者越来越重要的角色。天然气水合物作为一种优质的天然气载体,日益受到学者的关注。但是在自然情况下天然气水合物的生成是极其缓慢的,如何快速高效的生成天然气水合物是天然气水合物工业化利用的关键,因此对天然气水合物的促生成研究迫在眉睫。为研究不同二氧化硅制品与SDS溶液复配体系下天然气水合物生成模式,采用四种二氧化硅制品分别于不同浓度的SDS溶液混合
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随着我国能源结构的不断优化,天然气在人们的日常生活中扮演者越来越重要的角色。天然气水合物作为一种优质的天然气载体,日益受到学者的关注。但是在自然情况下天然气水合物的生成是极其缓慢的,如何快速高效的生成天然气水合物是天然气水合物工业化利用的关键,因此对天然气水合物的促生成研究迫在眉睫。为研究不同二氧化硅制品与SDS溶液复配体系下天然气水合物生成模式,采用四种二氧化硅制品分别于不同浓度的SDS溶液混合使用进行天然气水合物生成实验。为了进一步探究溶液张力与毛细力对天然气水合物生成模式的影响规律,使用树脂与表面活性剂的复配体系进行天然气水合物的生成实验。接着针对多孔介质表面特性对天然气水合物生成的影响,选用了SDS、SDBS、BS-12三种表面活性剂分别与活性炭复配进行天然气水合物的生成研究。研究结果表明:不同二氧化硅制品与SDS溶液复配体系下天然气水合物的生成模式区别较大,但都遵循柯塞尔-斯特兰斯基晶体层生长理论;溶液表面张力与毛细力共同作用水分子的迁移以此改变天然气水合物的生成位置。并且发现天然气水合物的诱导时间长短,影响着晶体颗粒的大小,诱导期越长,晶核生成越多,晶粒越小;浓度为200ppm的二氧化硅-SDS溶液体系更加适合天然气水合物的工业化制备。研究发现棒状天然气水合物的产生与各体系下棒状天然气水合物生成量的差异是毛细作用与树脂极性共同作用的结果,树脂极性越强,反应釜内部棒状水合物的生成也就越多。此外活性炭表面化学性质对表面活性剂分子有着明显的选择性吸附,活性炭表面的化学基团对溶质分子的吸附有着明显的差异性,这种差异性导致的结果具体表现在天然气水合物与活性炭的结合强度以及体系压强的变化,其中活性炭对BS-12的吸附性最强,压强变化最大,对SDBS的吸附性最弱,压强变化越小。
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