煤层气在多孔介质填充管线反应器中的水合实验研究

发布时间：2017-10-17 15:36

  本文关键词：煤层气在多孔介质填充管线反应器中的水合实验研究

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【摘要】：针对目前传统方式(低温液化、变压吸附、膜分离等)对低浓度煤层气增浓工业化应用的不适用性问题,提出通过合成水合物的方式实现低浓度煤层气中CH4的富集。但该技术的实现需要解决煤层气水合物合成过程中合成速率慢、储气密度低两个问题。借鉴日本对管线式反应器的试验结果与目前理论与实验研究所得出的THF与SDS分别对水合物合成相平衡条件、储气密度、合成速率的最佳促进浓度配比和多孔介质的加入对水合物合成促进作用的研究成果,以5×10-10m沸石分子筛填充管线反应器作为水合界面,研究了摩尔分数17%THF+质量分数300×10-6SDS理论最佳促进体系下的水合物合成速率变化与工业化实现指标。实验结果表明:随着压力的升高,整体管线反应速率加快,合成速率峰值沿反应管线前移;水合驱动力的升高可有效提高水合物储气效率,且过压驱动力对水合储气的影响强于过冷驱动力;284 K/1.5 MPa条件下利用一次反应后多孔介质进行二次合成,达到相同储气量时,反应时间仅为一次合成的10%;随着水合时间的延长,284 K/1.8 MPa条件下水合单位耗气达到了67.25 m L/m L,配合二次合成对水合时间的缩短效应,可大大提高水合物合成的储气速率与储气密度。
【作者单位】： 太原理工大学采矿工艺研究所;大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿;太原理工大学矿业工程学院;
【关键词】： 煤层气水合物 多孔介质 储气 管线反应器
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074111) 山西省基础研究计划资助项目(2011011005)
【分类号】：TD712
【正文快照】： 我国煤层气开发以井下瓦斯抽采为主,占煤层气开采量的70%左右。但是受制于煤层气储层条件复杂和低浓度瓦斯工业化增浓技术的不成熟,我国井下抽采瓦斯利用率不足40%,大部分的抽采瓦斯因浓度过低不能利用而排空[1],在浪费资源的同时也加剧了环境问题。水合物是水分子在低温高压

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 吴强;张保勇;;THF-SDS对矿井瓦斯水合分离影响研究[J];中国矿业大学学报;2010年04期

2 臧小亚;梁德青;吴能友;;碳纳米管-水合物法储甲烷性能研究[J];工程热物理学报;2010年05期

3 赵建忠;赵阳升;石定贤;;THF溶液水合物技术提纯含氧煤层气的实验[J];煤炭学报;2008年12期

4 白净;梁德青;李栋梁;樊栓狮;;天然气水合反应器的研究进展[J];石油化工;2008年10期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李文涛;郭博婷;赵建忠;;煤层气在多孔介质填充管线反应器中的水合实验研究[J];煤炭学报;2016年04期

2 梁腾波;白净;张璐;常春;方书起;韩秀丽;;撞击流技术在化学工程领域的研究与应用进展[J];石油化工;2016年03期

3 李文涛;赵建忠;郭博婷;;低浓度煤层瓦斯水合物分离工艺功耗分析[J];煤矿安全;2015年12期

4 梁海峰;孙国庆;车雯;苏向东;吕亮国;;THF+TBAB+SDS对含氧煤层气水合物生成促进的实验研究[J];天然气化工(C1化学与化工);2015年04期

5 王海秀;郑度奎;王伟;管晓鹏;;水合物法气体分离技术研究进展[J];现代化工;2015年08期

6 吴强;周竹青;高霞;张强;张保勇;;NaCl溶液中多组分瓦斯水合物的成核诱导时间[J];煤炭学报;2015年06期

7 陈文胜;李增华;吴强;;甲烷水合物生成过程温度场分布与生长速率关系实验研究[J];煤炭学报;2015年05期

8 吴强;岳彦兵;张保勇;高霞;张强;吴琼;;THF-SDS对瓦斯水合分离过程温度场分布影响[J];煤炭学报;2015年04期

9 臧小亚;梁德青;吴能友;;多孔介质中甲烷水合物的生成特性研究进展[J];新能源进展;2015年02期

10 慕亚茹;母丽华;;基于GM(1,N)改进模型的瓦斯水合物相平衡预测[J];黑龙江科技大学学报;2015年01期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 臧小亚;杜建伟;梁德青;樊栓狮;唐翠萍;;A型分子筛对甲烷水合物生成的影响(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2009年05期

2 张保勇;吴强;朱玉梅;;THF对低浓度瓦斯水合化分离热力学条件促进作用[J];中国矿业大学学报;2009年02期

3 陈美园;沈辉;舒碧芬;;表面剂对HCFC141b的静态水合反应的作用[J];制冷学报;2009年01期

4 涂运中;蒋国盛;张凌;宁伏龙;窦斌;吴翔;;SDS和THF对甲烷水合物合成影响的实验研究[J];现代地质;2008年03期

5 李清平;陈光进;罗虎;彭宝仔;;十二烷基硫酸钠(SDS)对甲烷水合物膜生长动力学的影响[J];高校化学工程学报;2008年02期

6 刘克万;辜敏;鲜学福;;变压吸附浓缩甲烷/氮气中甲烷的研究进展[J];现代化工;2007年12期

7 ;关于加强煤层气和炼焦气资源科学回收和安全利用研究的建议[J];中国科学院院刊;2007年06期

8 刘有智;邢银全;崔磊军;;超重力旋转填料床中天然气水合物含气量研究[J];化工进展;2007年06期

9 罗艳托;朱建华;陈光进;;甲烷-四氢呋喃水体系水合物生成动力学的实验和模型化研究[J];化工学报;2006年05期

10 孙建华;吴强;张保勇;;非离子型吐温系列表面活性剂对瓦斯水合物生成过程的影响[J];煤炭学报;2006年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱维耀;黄延章;;多孔介质对气-液相变过程的影响[J];石油勘探与开发;1988年01期

2 司广树,姜培学,李勐;单相流体在多孔介质中的流动和换热研究[J];承德石油高等专科学校学报;2000年04期

3 李传亮;多孔介质的应力关系方程——答周大晨先生[J];新疆石油地质;2002年02期

4 杨满平,李治平,李允,王正茂;油气储层多孔介质的变形理论及实验研究[J];天然气工业;2003年06期

5 刘泽佳,李锡夔,武文华;多孔介质中化学 热 水力 力学耦合过程本构模型和数值模拟[J];岩土工程学报;2004年06期

6 李铎;宋雪琳;高志娟;代锋刚;李方红;;多孔介质中铁的吸附分配和迁移特征[J];辽宁工程技术大学学报;2007年04期

7 赵治国;解茂昭;;伞喷油雾与热多孔介质相互作用的数值模拟[J];燃烧科学与技术;2007年06期

8 李明春;田彦文;翟玉春;;多孔介质反应体系中的耦合扩散效应[J];化工学报;2008年10期

9 王关晴;程乐鸣;郑成航;骆仲泱;岑可法;;往复热循环多孔介质“超焓燃烧”特性[J];化工学报;2009年02期

10 刚洪泽;刘金峰;牟伯中;;多孔介质中微生物生长行为和传输过程的数学模型研究进展[J];化学与生物工程;2009年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 胥蕊娜;姜培学;赵陈儒;黄寓理;;流体在微多孔介质中的流动研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

2 韦昌富;;多孔介质力学理论及其应用[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年

3 黄拳章;郑小平;姚振汉;;含液多孔介质力学问题的边界元法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

4 饶文涛;李本文;;多孔介质燃烧技术工业应用数值模拟研究[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年

5 郁伯铭;员美娟;;多孔介质中流体流动的分形分析[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年

6 郭尚平;于大森;吴万娣;;生物脏器多孔介质的孔径分布和比面[A];全国第一届生物力学学术会议论文汇编[C];1981年

7 刘志峰;赵刚;张有为;刘正锋;李柯;王晓宏;;固体颗粒在逾渗多孔介质中的吸附特性[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集（一）[C];2007年

8 吴金随;尹尚先;;颗粒堆积型多孔介质内孔喉模型的研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

9 黄拳章;郑小平;姚振汉;;用边界元法模拟含液多孔介质的等效力学行为[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年

10 王建省;王晓纯;;具有流固热耦合影响的可变形多孔介质动态物质面分界特征[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 中国农业大学工学院 刘相东;多孔介质干燥理论与应用并行[N];中国化工报;2007年

2 饶文涛;多孔介质燃烧新技术及应用[N];世界金属导报;2009年

3 饶文涛;新一代燃烧技术——多孔介质燃烧[N];中国冶金报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张赛;多孔材料毛细孔收缩热质传递及分形特性研究[D];昆明理工大学;2015年

2 欧阳小龙;多孔介质传热局部非热平衡效应的基础问题研究[D];清华大学;2014年

3 刘宏升;基于多孔介质燃烧技术的超绝热发动机的基础研究[D];大连理工大学;2008年

4 林博颖;惰性多孔介质内的液雾燃烧[D];中国科学技术大学;2008年

5 张东辉;多孔介质扩散、导热、渗流分形模型的研究[D];东南大学;2003年

6 王恩宇;气体燃料在渐变型多孔介质中的预混燃烧机理研究[D];浙江大学;2004年

7 赵治国;燃油喷雾与多孔介质的相互作用及其在内燃机中应用的数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年

8 赵双良;对多孔介质中流体的研究[D];湖南大学;2007年

9 姜海;多孔介质内预混气体燃烧的实验和数值研究[D];中国科学技术大学;2008年

10 张扬;多孔介质内汽液相变传递的非均匀性效应[D];清华大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张洋;重金属污染物在多孔介质中的迁移模型与仿真[D];重庆大学;2012年

2 范雪晶;液体形态对颗粒堆积型多孔介质传递特性的影响[D];山东建筑大学;2015年

3 戴振宇;部分填充多孔介质通道内流体流动及传热特性研究[D];山东建筑大学;2015年

4 赵哲;颗粒堆积多孔介质干燥过程模拟及试验研究[D];陕西科技大学;2015年

5 刘璐;基于多孔介质理论的折褶滤芯数学模型研究[D];沈阳理工大学;2015年

6 王雨晴;太阳能多孔介质空气吸热器传热特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 李晟昊;孔隙尺度下多孔介质声传播的格子Boltzmann数值模拟研究[D];大连理工大学;2015年

8 周欣欢;均质流体及多孔介质温度分布的磁共振测量[D];大连理工大学;2015年

9 朱自浩;多孔介质中天然气水合物降压分解特性研究[D];大连理工大学;2015年

10 汤凌越;多孔介质内油气混相与扩散特性实验研究[D];大连理工大学;2015年

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