导读:本文包含了气体水合物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水合物,气体,天然气,诱导,分解,成核,特征。
气体水合物论文文献综述
刘军,梁德青[1]（2019）在《二氧化碳-氮气混合气体在微粉硅胶中生成水合物的实验研究》一文中研究指出空气中CO_2含量的增加导致了全球气候变暖问题。气体水合物能够有效分离出电厂尾气中的CO_2,对改善环境具有重要意义。考察了微粉硅胶(silica gel)中80mol%N_2与20mol%CO_2混合气体水合物形成特性,选取压力范围为6.0～8.0 MPa,温度范围为-20～-5℃。研究发现,N_2与CO_2混合气进入反应釜后,直接生成水合物,诱导时间小于1 min。压力越高、温度越低,生成水合物的相对气体消耗量越大,最大的相对气体消耗量为0.115 (mol/mol),水的转化率最大为77.02mol%,前30 min水合物生成速率与压力无关。水合物气体消耗量越大,反应釜中剩余N_2组分的含量越大,最大为90.95mol%。水合物生成驱动力越低,水合物中CO_2组分越高。在6.0 MPa、-5℃下,水合物中CO_2组分最大为65.70mol%。(本文来源于《新能源进展》期刊2019年04期）
李旭升,韩旭,闫培,朱超杰[2]（2019）在《s-Ⅲ型低密度甲烷气体水合物物性的理论研究》一文中研究指出本文利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了s-Ⅲ型水分子笼状结构和s-Ⅲ型CH_4气体水合物笼状结构的晶格常数、体弹模量等基本物性参数,发现在0～2.6 GPa压强范围内两种笼状结构均可以稳定存在,晶胞体积随着压强增大而近似线性减小. s-Ⅲ型CH_4气体水合物中由于CH_4分子间的作用力导致甲烷水合物体积发生膨胀,但是体积增大幅度较小且比较均匀,平均增幅在3.97%左右.最后根据能带结构和电子态密度计算结果发现s-Ⅲ型CH_4气体水合物为绝缘体,不具有导电性.(本文来源于《四川大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
孟庆国[3]（2019）在《多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究》一文中研究指出多组分气体水合物在自然界广泛分布。相较于甲烷水合物,多组分气体水合物在微观结构特征、生成分解动力学、热力学及微观分布等关键基础特性研究方面仍十分薄弱。研究获取多组分气体水合物基础特性的新认识,对多组分气体水合物资源勘查及开发利用具有重要的科学和现实意义。本文在以多组分气体水合物为主要研究对象,采用实验模拟方法,综合运用X射线衍射、固体核磁共振、拉曼光谱及X射线计算机层析扫描(X-CT)及可视化等多种先进实验技术方法,重点就多组分气体水合物的微观结构特征、谱学特征、生成分解动态过程及微观赋存状态等关键特性进行了综合研究,得到主要认识如下:研究发现,气体水合物的晶胞参数与客体分子的尺寸及含量有关:单一组分气体水合物,其客体分子范德华直径与相应水合物的晶胞参数大小总体呈现正相关关系,双组分气体水合物的晶胞大小主要受控于大尺寸客体分子的含量,而复杂组分气体水合物的晶胞参数与气体组成中小分子含量存在一定的对应关系。温度变化对水合物的晶胞参数有较为明显的影响,I型结构甲烷水合物和II结构复杂组分气体晶胞参数与温度变化间各自符合相应的二次函数关系。核磁定量实验表明,尺寸较大的客体分子几乎完全占据II型结构水合物大笼,而尺寸较小分子(甲烷)的填充率明显较I型结构水合物偏低。客体分子的填充率差异在一定程度上能够解释水合物晶胞参数受控于较大尺寸客体分子原因。厘定了多组分气体水合物的拉曼光谱特征。对比分析了单组分、双组分及复杂组分气体水合物拉曼光谱特征,确定了不同笼型结构中客体分子的拉曼特征谱线及其归属。研究认为,多组分水合物无法直接由甲烷谱峰推断甲烷分子填充在何种笼型结构,需结合其它客体分子的拉曼特征谱峰(如烷烃类的C-C键伸缩振动频率)来对水合物的结构特征做出综合判断。实验表明,8组复杂组分气体水合物样品的拉曼光谱特征基本相同,均符合II型结构水合物的拉曼光谱特征,甲烷在大笼中的绝对占有率普遍较低,沉积物及粒径范围未对水合物拉曼光谱特征产生显着影响。确定了我国南海和祁连山冻土区天然气水合物样品的微观结构特征。实验获取了南海神狐海域及珠江口盆地水合物的晶胞参数、笼占有率和水合指数,首次测定了神狐海域天然气水合物样品的热膨胀特性,并对比分析了不同海域水合物晶体结构特征及其差异原因。厘定了祁连山天然气水合物拉曼光谱特征。青海聚乎更叁露天钻探区内不同钻孔、不同埋深水合物样品均符合II型结构水合物的拉曼光谱特征,主要含有甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等组分,甲烷主要分布在水合物小笼中,且填充率较低,样品中普遍含有氮气组分,并首次发现我国冻土区水合物含硫化氢组分。多组分水合物聚集过程呈现明显的“界面优势”现象。反应体系内的“界面”(气液界面和反应釜壁及沉积介质)为水合物快速成核和大量聚集的提供了有利条件,冻土岩心为水合物快速生成提供了“界面优势”,明显缩短了水合物的成核和生长过程。实验发现,气体组成、溶液体系及沉积介质等因素未对恒容条件下多组分水合物分解条件产生显着影响。多组分气体水合物分解过程伴随不同组分在气、液、固叁相间的再分配过程,恒容条件下测定的多组分水合物的稳定条件实际是动态变化的稳定条件。石英砂+甲烷水合物、祁连山冻土区天然气水合物以及南海神狐海域天然气水合物真空分解过程压力增长总体呈现“快-慢-快”的特点,符合水合物“自保护效应”现象。孔隙型空间(石英砂、氧化铝球及固结Berea砂岩)内多组分水合物的微观分布随水合物含量(饱和度)变化呈现显着的动态演变特征:生成初期水合物以悬浮模式为主,反应中期为悬浮与接触共存模式,而反应后期主要以接触模式分布为主。裂隙型(祁连山岩心)空隙空间水合物主要沿裂隙方向生长,其生成与分布特征明显受裂隙传质过程控制。研究结果对祁连山冻土区天然气水合物的成藏和开发研究具有一定的启示意义。(本文来源于《中国地质科学院》期刊2019-05-30）
高杲远[4]（2019）在《气体水合物促晶成核理论及蓄冷特性研究》一文中研究指出气体水合物蓄冷可克服冰蓄冷相变温度与制冷系统不匹配、水蓄冷密度小、共晶盐蓄冷可循环性差的弱点,故被认为是一种理想的新型蓄冷技术。但是气体水合物蓄冷实际工程应用中有诱导期长,生长速率慢等问题,所以研究气体水合物成核机理,缩短水合物成核诱导期,提高水合物生长速度并增加其水合率从而提升其蓄冷密度具有重要意义。文章首先以HCFC-141b气体水合物作为研究对象,对本体晶核、冰晶核、本体水合物历史溶液、历史水对HCFC-141b气体水合物促晶生长过程进行可视化观察研究并记录其成核宏观诱导时间。然后对促晶样品进行拉曼、XRD测试,经过对衍射图谱定性分析,对比并确定样品中晶体类型和结构特征,应用气体水合物生成理论,联合制备样品的可视化生长情况与衍射图谱的定性分析结果,综合对比分析这几种促晶方式的促晶成核机理。根据金属促晶实验结果,利用Fluent软件模拟分析,由传热角度研究金属在促晶成核中所起的作用,并分析有关影响因素。最后,利用热平衡法测量理想条件HCFC-141b水合物的蓄冷密度和相变潜热并根据离心称重法测量水合率,按照水合率计算水合物的蓄冷密度进行评价。研究结果显示使用冰晶核促晶适合在温度不超过4℃的体系温度中应用,而应用HCFC-141b水合物本体晶核不应超过6℃。对比XRD和拉曼图谱发现,HCFC-141b水合物本体晶核为sII晶体,冰同时具备sI型和sII晶体,在2θ为22°和25°冰晶体与水合物晶体样品有相似的出峰,故冰晶体具有促晶效果是因为冰晶核具有与水合物晶核相似的晶型结构。均相成核作用促晶成核的作用会比异相成核的效果明显,且过冷度越大促晶效果更显着。能否在维持水合物相变温度之下的时间内将足以生成水合物的反应热取走是金属具有促晶效果的重要原因之一。应用热平衡法、离心法测量HCFC-141b水合物相变潜热为340.73J/g,按照理想质量配比的HCFC-141b水合物蓄冷密度是202.37 J/g,仅通过实验形式即可准确测量的水合物相变焓,在实际应用中具有通用简便和准确性。通过离心称重法测量,冰促晶样品水合物4h内生长的水合率为HCFC-141b本体晶核和HCFC-141b历史溶液促晶生长的84%,说明均相成核促晶生长效果好于异相成核。过量主、客体材料配比都会降低水合物生长的水合率从而降低蓄冷密度,按照HCFC-141b/水理想质量比1:2.62配制的样品水合率最高,但是提高客体材料的比例有助于缩短水合物生长的诱导期。(本文来源于《广州大学》期刊2019-05-01）
徐婷婷[5]（2019）在《二氧化硅表面或电场存在下的气体水合物生成分解模拟研究》一文中研究指出自然界富藏着的天然气水合物是一种清洁能源资源,而由此衍生出来的水合技术在气体分离、储存、海水淡化等方面得到应用,因此水合技术的基础研究备受关注。自然界中天然气水合物生成分解环境中含有大量的砂质、粘土等介质,因此水合物的成核生长均会受到这些介质的影响,但介质对水合物成核生长的影响机制尚未有统一认识,研究介质表面对水合物成核生长的影响机制有利于水合技术应用;水合过程主要是主体水分子与客体气体分子形成的晶体物质,电场可影响极性水分子的动力学行为,电场的存在会影响水合过程,因此本文将从分子水平上观测气体水合物生成分解过程轨迹,分析表面或电场的存在对其水合过程的影响,为水合技术的应用提供一定的数据和理论指导。论文以二氧化硅表面以及含3.5 wt%NaCl水溶液模拟水合物成核生成的海洋环境,选用甲烷、二氧化碳、以及甲烷/二氧化碳混合气作为叁种客体,同时改变表面和液气相大小,在250 K和50 MPa下利用分子模拟方法研究了二氧化硅表面气体水合物成核生成过程,模拟结果表明二氧化硅表面的存在降低了气体在水中的溶解度,进而对不同气体水合物成核生长产生不同程度的影响。二氧化硅表面使二氧化碳溶解度未能达到其成核所需的临界值(0.06摩尔分数),导致二氧化碳水合物无法成核。在双元体系中尽管二氧化碳溶解度没达到其水合物成核的临界值,但是甲烷水合物成核促使了二氧化碳水合物的成核;同时二氧化碳的存在有益于甲烷溶解于水中。模拟结果表明二氧化硅表面存在一层至少0.3 nm厚度的自由水相,即本文中气体水合物的成核生成没有直接发生在二氧化硅表面,更多开始于液相本体中。论文在水合系统中引入了电场,以甲烷水合物为研究对象,在260 K和10 MPa下利用分子模拟手段评价电场对甲烷水合物生成分解的作用。模拟结果显示电场对甲烷水合物生成和分解均有所影响。恒定电场强度越大,对水分子的电偶极化效应更强,诱使更多水分子沿着电场方向排列而导致甲烷水合物分解更快,电场强度超过1.5 v/nm后,恒定电场促使水合物分解的效果明显;2.0 v/nm恒定电场体系中水合物分解后的水分子沿着电场方向排列形成“类冰”结构。余弦电场作用具有双重性,电场强度超过1.5 v/nm的2.45 GHz余弦电场以及电场强度超过2.0 v/nm的300 GHz余弦电场的存在加快水合物分解,1.0 v/nm以及1.5 v/nm的300 GHz余弦电场的存在有利于水合物生成。1.0 v/nm、1.5 v/nm以及2.0 v/nm的1 THz余弦电场的存在均促进水合物生成。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-25）
张伟国,曹波波,金颢,汪红霖,马鹏杰[6]（2019）在《预防气体水合物堵塞的深水油气井测试安全阀下入位置研究》一文中研究指出深水油气井测试过程中,容易发生气体水合物堵塞井下安全阀的问题,为避免出现该问题,研究了安全阀合理下入位置的确定方法。利用气体水合物相平衡微观试验装置,在室内模拟了地层水矿化度下多组分气体水合物在水中的相变过程,得到了温度和压力对气体水合物相平衡的影响规律;分析了气体组分、水深、地温梯度和井口压力对生成气体水合物的影响,预测了气体水合物的生成区域,从安全和成本2方面考虑给出了安全阀最小下入深度的确定方法。研究发现,气体组分、水深、地温梯度、井口压力均会影响安全阀的下入位置,产出气中乙烷、丙烷和丁烷含量增加更易生成气体水合物;同时,水深越深,地温梯度越小,井口压力越大,生成气体水合物的区域越大,安全阀需要下入到更深的位置。研究认为,上述研究成果可为深水油气井测试中安全阀下入位置的确定提供参考。(本文来源于《石油钻探技术》期刊2019年04期）
张富贵,唐瑞玲,周亚龙,张舜尧,孙忠军[7]（2019）在《一种冻土区天然气水合物地球化学勘查新技术——惰性气体氦氖分析》一文中研究指出开发不受沼泽微生物影响的地球化学勘查技术是提高中纬度冻土区天然气水合物探井预测成功率的重要课题之一。本文选择在祁连山聚乎更天然气水合物已知区进行惰性气体勘查技术实验,研究了氦氖的测试方法,实验区为高寒沼泽景观,面积150km~2,采样密度2点/km~2,采样深度60cm,采集土壤顶空气样品300件和DK-3井岩芯样品400件,应用色谱反吹技术对顶空气样品进行了惰性气体氦氖的分析。结合地质和地球化学勘查成果进行了综合解释,认为惰性气体异常与天然气水合物矿藏关系密切,与烃类异常浓度范围一致,为顶部异常模式。实验区天然气水合物矿藏11个水合物发现井有10个位于He、Ne异常内,1个井位于异常外。分析了天然气水合物岩芯顶空气轻烃和氦氖指标的垂向分布特征,提出了天然气水合物矿藏上方土壤惰性气体的地气迁移机理。研究区近地表氦氖异常源于深部水合物矿藏和断裂构造,不受沼泽微生物的影响,是冻土区天然气水合物勘查的一种有效技术。(本文来源于《地质学报》期刊2019年03期）
高杲远,陈婷,李钧[8]（2019）在《金属对气体水合物促晶生长实验研究》一文中研究指出采用实验深入对比分析3℃～5℃体系温度、不同种类及尺寸的金属棒对HCFC-141b气体水合物静态生长促晶成核的影响,对比诱导时间找出金属具有促晶成核效果的具体影响因素。结果对气体水合物实际蓄冷应用有参考意义。(本文来源于《建材与装饰》期刊2019年07期）
王朋飞[9]（2019）在《多孔介质内气体运移条件下水合物生成特性》一文中研究指出天然气水合物是一种资源储量巨大的新型清洁能源,广泛存在于海底陆坡和高原冻土中,水合物开采是多孔介质内伴随相变和多相运移的复杂过程。同时,开采过程中运移的气体在孔隙内生成或二次生成水合物,形成气体运移障碍,影响水合物开采效率。本文针对海底沉积层内的无水合物区域(气-水体系)和水合物区域(气-水-水合物体系),利用核磁共振(MRI)可视化实验系统和数值模拟软件,研究了多孔介质内气体运移条件下水合物生成和二次生成特性及其影响因素,提出水合物二次生成的抑制方法,对预防水合物二次生成、提高水合物开采效率具有重要价值。针对气-水体系气体运移条件下的水合物生成特性,本文探究了气体运移方向、运移速率和孔隙水饱和度对水合物生成和分布的影响机制,发现了气体运移对孔隙内气-水传质的强化作用,可提高孔隙水转化率1.5-2.1倍,并且气体运移方向影响孔隙水纵向分布。水合物初始成核方式影响多孑孔介质内水合物生成速率、生长方式和分布特点。当水合物的成核方式为瞬时成核,水合物生成速率较高,水合物生长方向由反应釜壁向中部扩展,并且在多孔介质内呈局部聚集的特点。而水合物生成的成核方式为过程成核时,水合物生成速率较慢,生成位置随机并且最终在多孔介质内呈均匀分布的特点。以上研究为控制气体运移条件下水合物生成及预测其生成后的堵塞位置提供了重要依据。针对气-水-水合物叁相体系气体运移条件下水合物二次生成问题,本文探究了气体运移速率、二次生成压力、孔隙水饱和度和残余水合物对二次生成特性的影响机制,发现了上述因素对水合物二次生成饱和度具有初期残余水合物主导、后期压力控制的分阶段影响特征,揭示了水合物二次生成饱和度前期受多孔介质比表面积影响,后期受水合物生成驱动力影响的机制。此外,孔隙水增多导致的气液接触面积减少将显着降低水合物二次生成饱和度。残余水合物是水合物二次生成速率的主导因素。基于上述各因素对水合物二次生成的影响,提出增加孔隙水饱和度抑制水合物二次生成的方法。本文利用数值模拟方法,研究了气-水体系与气-水-水合物体系气体运移条件水合物生成与二次生成特性,补充了实验中无法获得的多孔介质内温度压力分布以及渗流性质,发现了气体运移速率、气体压力、孔隙水饱和度和残余水合物对水合物生成与二次生成的影响规律与实验结果具有一致性。评估了实验中提出的水合物二次生成抑制方法,建立了孔隙水与水合物二次生成饱和度的负线性关系,结果表明孔隙水饱和度每增加10%,最终的水合物饱和度减少2%。以上研究为提高天然气水合物开采高效提供了重要的理论支撑。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-03-04）
陈本学,罗诉舟,李忠良,汪城[10]（2019）在《磨溪气田集输系统中气体水合物形成及防治技术》一文中研究指出针对磨溪气田冬季天然气集输管线水合物堵塞近况,结合水合物形成条件,对水合物形成原因进行了分析,进而提出了天然气水合物防治对策,为磨溪气田制定水合物防治方案提供了技术支撑。(本文来源于《石化技术》期刊2019年02期）
气体水合物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了s-Ⅲ型水分子笼状结构和s-Ⅲ型CH_4气体水合物笼状结构的晶格常数、体弹模量等基本物性参数,发现在0～2.6 GPa压强范围内两种笼状结构均可以稳定存在,晶胞体积随着压强增大而近似线性减小. s-Ⅲ型CH_4气体水合物中由于CH_4分子间的作用力导致甲烷水合物体积发生膨胀,但是体积增大幅度较小且比较均匀,平均增幅在3.97%左右.最后根据能带结构和电子态密度计算结果发现s-Ⅲ型CH_4气体水合物为绝缘体,不具有导电性.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
气体水合物论文参考文献
[1].刘军,梁德青.二氧化碳-氮气混合气体在微粉硅胶中生成水合物的实验研究[J].新能源进展.2019
[2].李旭升,韩旭,闫培,朱超杰.s-Ⅲ型低密度甲烷气体水合物物性的理论研究[J].四川大学学报(自然科学版).2019
[3].孟庆国.多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究[D].中国地质科学院.2019
[4].高杲远.气体水合物促晶成核理论及蓄冷特性研究[D].广州大学.2019
[5].徐婷婷.二氧化硅表面或电场存在下的气体水合物生成分解模拟研究[D].华南理工大学.2019
[6].张伟国,曹波波,金颢,汪红霖,马鹏杰.预防气体水合物堵塞的深水油气井测试安全阀下入位置研究[J].石油钻探技术.2019
[7].张富贵,唐瑞玲,周亚龙,张舜尧,孙忠军.一种冻土区天然气水合物地球化学勘查新技术——惰性气体氦氖分析[J].地质学报.2019
[8].高杲远,陈婷,李钧.金属对气体水合物促晶生长实验研究[J].建材与装饰.2019
[9].王朋飞.多孔介质内气体运移条件下水合物生成特性[D].大连理工大学.2019
[10].陈本学,罗诉舟,李忠良,汪城.磨溪气田集输系统中气体水合物形成及防治技术[J].石化技术.2019
论文知识图
![青藏高原多年冻土层内的地温梯度[85]](http://image.cnki.net/GetImage.ashx?id=1013294278.nh0022&suffix=.jpg)
