CH4水合物生长速率影响因素的分子动力学模拟

• 作者: 刘妮 刘庭崧 孟斐 朱涵琪 陈利涛
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: 分子动力学模拟 天然气水合物 生长 温度压力 电解质溶液
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 778-782
• 页数: 5页
• 分类号: O65
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2020.05.022

摘要

采用分子动力学模拟,研究了温度、压力和电解质溶液对CH4水合物生长速率的影响.通过分析势能、均方位移、氢键数量、径向分布函数和四体结构有序参数,表征了CH4水合物的生长动力学.模拟结果表明,降低温度和提高压力可以显著提高CH4水合物的生长速率.当压力恒为15 MPa,温度高于290 K时,势能升高,CH4水合物发生分解;温度由290 K降至260 K时,势能降低,CH4水合物持续生长.当温度恒为275 K,压力由3 MPa增至50 MPa时,CH4水合物生长速率提高12％.此外,电解质离子的存在抑制了水合物的生长,当电解质溶液浓度由1.5 wt％增加到3.5 wt％时,CH4水合物生长速率降低25％.