季铵盐溶液中采用半笼型水合物捕集CO 2 的动力学特性研究

发布时间：2024-01-25 18:34

　　非常规天然气(煤层气,页岩气等)由于储量丰富、清洁高效引起了全世界的广泛关注。采用超临界CO₂开采非常规天然气不仅可以提高气体回收率,还可以实现CO₂地下封存,是一种有良好应用前景的新技术。但是,CO₂会在开采过程中逸出,导致开采的回收气为CH₄+CO₂混合气体,因此在应用回收气之前必须分离其中的CO₂。气体水合物法捕集与分离CO₂具有CO₂选择性高、易于操作、环境友好、能耗低等优点,如何缓解水合物相平衡条件并提高水合物生成速率、气体消耗量和分离效率是该方法急需解决的技术难题。针对该技术难题,本文采用季铵盐缓和水合物生成条件,系统研究了不同季铵盐溶液中CO₂以及CH₄+CO₂混合气体水合物形成与分解特性。本文的主要研究内容和结论如下:(1)采用高压DSC测定了CO₂在2.57 mol%TBAB(四丁基溴化铵)和2.57mol%...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 概述
        1.1.2 CO₂捕集技术的发展现状
    1.2 气体水合物
        1.2.1 气体水合物基本特性
        1.2.2 气体水合物技术
    1.3 气体水合物法捕集CO₂的研究现状
        1.3.1 采用笼型水合物捕集CO₂的研究现状
        1.3.2 采用半笼型水合物捕集CO₂的研究现状
    1.4 气体水合物法分离CH₄+CO₂混合气体
        1.4.1 气体水合物法分离CH₄+CO₂的技术原理
        1.4.2 气体水合物法分离CH₄+CO₂的研究现状
    1.5 本文的主要工作
2 气体水合物结晶理论基础
    2.1 气体水合物相平衡热力学
        2.1.1 相平衡条件的理论预测
        2.1.2 相平衡条件的实验测定
    2.2 气体水合物生成动力学
        2.2.1 气体水合物的成核动力学
        2.2.2 气体水合物的生长动力学
        2.2.3 气体水合物生成的强化方法
    2.3 本章小结
3 半笼型水合物捕集CO₂气体的实验研究
    3.1 实验装置
        3.1.1 高压差示三维微量热扫描仪
        3.1.2 高压可视显微装置
    3.2 实验材料
    3.3 实验方法与步骤
        3.3.1 相平衡实验方法与步骤
        3.3.2 动力学实验方法与步骤
    3.4 反应动力学理论计算
    3.5 不同溶液体系中半笼型水合物的生成特性
        3.5.1 TBAB/TBPB+CO₂半笼型水合物的相平衡特性
        3.5.2 TBAB/TBPB+CO₂半笼型水合物的生成动力学特性
        3.5.3 过冷度对TBAB/TBPB+CO₂半笼型水合物生成特性的影响
        3.5.4 添加剂种类对CO₂气体消耗量的影响
        3.5.5 气液比对CO₂气体消耗量的影响
        3.5.6 反应釜容积对CO₂气体消耗量的影响
    3.6 本章小结
4 半笼型水合物分离CH₄+CO₂混合气体的实验研究
    4.1 实验装置
    4.2 实验材料
    4.3 实验方法与步骤
    4.4 反应动力学理论计算
    4.5 TBAB溶液体系中CH₄+CO₂混合气体的分离特性
        4.5.1 TBAB浓度对CH₄+CO₂混合气体分离特性的影响
        4.5.2 过冷度对CH₄+CO₂混合气体分离特性的影响
        4.5.3 SDS浓度对CH₄+CO₂混合气体分离特性的影响
        4.5.4 不同溶液体系中CH₄+CO₂混合气体分离特性比较
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读学位期间参与的科研项目
    C.学位论文数据集
致谢



本文编号：3885344