CO2法开发盐水体系天然气水合物的实验和动力学研究

摘要

本文利用自行设计的反应装置,考察了压力3.25MPa,温度分别为271.05K,273.15K和275.05K时，CO2气体置换质量分数分别为0.5%和1.0%的NaCl体系中生成CH4水合物中CH4的置换过程。实验表明，低NaCl浓度下置换速率比高浓度下置换反应速率快。由于水合物相中静态水的存在,在置换反应过程中，CO2不但参与了与CH4水合物的置换反应,还有部分CO2与静态水结合生成CO2水合物,而导致CO2的消耗量大于CH4水合物的分解量。水合物相中的CH4分子可能主要占据小孔穴起稳定水合物晶体结构的作用，从而很难被置换出来。基于动力学数据,建立了NaCl体系置换反应过程中CH4水合物的分解动力学模型和CO2水合物的生成动力学模型。