NaCl溶液中多组分瓦斯水合物的成核诱导时间

• 作者: 吴强 周竹青 张保勇 张强 高霞
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 瓦斯水合物 诱导时间 NaCl浓度 C3H8
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 页码范围: 1396-1401
• 分类号: TD712
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2014.0990

摘要

为加速多组分瓦斯水合化进程,利用可视化水合物实验设备,开展了3种瓦斯混合气在0.5％ ～ 3.5％ NaCl溶液条件下成核动力学实验,运用直接观测法测定了水合物成核广义诱导时间.结果表明:多组分瓦斯水合物成核诱导时间随瓦斯组分中CH4浓度降低,C3H8浓度升高先减小后增大;添加NaCl可促进瓦斯水合成核,诱导时间随NaCl浓度增大而减小,NaCl浓度为3.5％时,诱导时间最短.基于水合物成核成簇模型和离子电离平衡理论,分析发现:多组分瓦斯中CH4与C3 H8浓度的变化,一方面减少水合物生成过程中配位数转变,降低活化能而缩短诱导时间,另一方面生成"篮球-HSⅡ"竞争结构而延缓水合物生成;NaCl电离出的Na+和Cl-分别以[Na(H2O)m]+和[Cl(H2O)n]-形式存在,促使瓦斯水合物前驱体尽快形成,从而促进瓦斯水合物成核.