四氢呋喃-甲烷水合物稳定性的分子动力学模拟

【摘要】：目前对水合物稳定性的研究主要以实验为主,水合物的晶穴占有率和客体分子的比例难以人为控制,本文采用分子动力学(MD)模拟方法,在正则系综(NVT)模拟条件下,研究了温度为263.15K、273.15K及晶穴占有率为100%、66.7%、33.3%、0时,客体分子甲烷、四氢呋喃对Ⅱ型水合物稳定性的影响,发现较低的温度、较高的晶穴占有率和适宜的客体分子均有利于保持Ⅱ型水合物晶体结构的稳定;晶穴占有率对晶体稳定性的影响大于客体分子种类对晶体稳定性的影响;在一定范围内温度的变化对于已经处于稳定状态的晶体的稳定性影响不大;提出了提高天然气水合物稳定性、降低储存温度与压力的方法,为水合物法储存运输天然气提供参考。 【作者单位】： 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院;
【关键词】： 水合物 分子模拟 稳定性 天然气 晶穴占有率
【基金】：国家自然科学基金(51006120) 高等学校博士学科点专项科研基金(20110133110004)项目
【分类号】：O621.13
【正文快照】： 天然气水合物是在高压、低温条件下烃类气体与水形成非化学计量的、外形似冰的包络型化合物[1],其中主体分子(水分子)之间通过氢键相互作用构成晶穴,客体分子(烃类分子)填充于晶穴中,主客体分子间的作用力为范德华力。自然界中的天然气水合物一般以Ⅰ型[2(512)6(51262)]和Ⅱ型

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