NaCl-SDS复合溶液中多组分瓦斯水合物成核动力学机理

发布时间：2018-03-06 07:41

  本文选题：多组分瓦斯气　切入点：成核过程　出处：《煤炭学报》2015年10期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：利用瓦斯水合高压实验装置,在不同浓度氯化钠(NaCl)与十二烷基硫酸钠(SDS)复合体系中开展瓦斯水合物成核动力学实验,研究NaCl-SDS复合溶液中多组分瓦斯水合物生成诱导时间,初步探讨其成核动力学机理。结果表明:多组分瓦斯水合物形成诱导时间随瓦斯中C3H8浓度的升高而缩短,添加NaCl可促进瓦斯水合物成核过程,随NaCl质量分数在0.5%~3.5%范围内升高瓦斯水合物形成诱导时间逐渐减小,3种多组分瓦斯在NaCl-SDS复合体系中较SDS体系诱导时间最大分别缩短22,43,53 min。结合Sloan成核成簇机理分析发现多组分瓦斯中CH4与C3H8协同成核,较单组分气体成核过程简化,NaCl能够促进瓦斯水合物前驱体形成,增强水分子间氢键强度,强化SDS增溶作用,缩短瓦斯水合物形成诱导期。
[Abstract]:The kinetics of gas hydrate nucleation was carried out in different concentrations of sodium chloride and 12 alkyl sodium sulfate by using a high pressure gas hydration experimental device. The induction time of multi-component gas hydrate formation in NaCl-SDS composite solution was studied. The results show that the induction time of gas hydrate formation is shortened with the increase of C _ 3H _ 8 concentration in gas, and the addition of NaCl can promote the nucleation process of gas hydrate. With the increase of mass fraction of NaCl in the range of 0.5% and 3.5%, the induction time of gas hydrate formation decreases gradually. The maximum induction time of three multicomponent gases in NaCl-SDS composite system is reduced by 22 ~ 43 ~ 53 mins compared with that in SDS system, respectively. The mechanism of Sloan nucleation and cluster formation is analyzed. CH4 and C3H8 are cooperatively nucleated in multicomponent gas. Compared with the one-component gas nucleation process, SDS can promote the formation of gas hydrate precursors, enhance the hydrogen bond strength between water molecules, strengthen the solubilization of SDS, and shorten the induction period of gas hydrate formation.
【作者单位】： 黑龙江科技大学安全工程学院;青岛海洋地质研究所;瓦斯等烃气输运管网安全基础研究国家级专业中心实验室;龙煤集团鸡西矿务局梨树矿;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51404102,51334005,51274267)
【分类号】：TD712

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【共引文献】

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本文编号：1573948