不同颗粒介质内甲烷水合物形成反应特征

【摘要】：在半饱和含水态具有不同粒径、孔隙半径的人工、天然介质——硅胶、粉土内形成甲烷水合物,3支pF-meter探头测量反应过程中介质内垂直方向上不同位置处的基质势,据此计算分析介质内由水合物形成引起的水分消耗规律,进而探讨不同介质内甲烷水合物形成反应特征。通过实验发现,多孔介质的颗粒、孔径物理性质明显影响甲烷水合物的形成反应特征:水合物在具天然介质性质的粉土内的形成反应是一个长期持续过程,相反地,在硅胶内的形成反应过程较短且在硅胶内均匀形成;人工多孔介质——硅胶粉内的水合物形成反应速率维持恒定,天然多孔介质——粉土内的水合物形成速率由快减慢;甲烷气体由反应釜顶部注入,气体扩散进入介质顶层的速率最高,顶层介质内水合物形成速率略高于中、下层的形成速率;经历相同的形成条件,粉土内的最终水分转化率略高于硅胶内的最终水分转化率。 【作者单位】： 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室;兰州大学土木工程与力学学院;
【关键词】： 甲烷水合物 形成 水分 颗粒性质 多孔介质
【基金】：青年科学基金项目(编号:41101070) 中国科学院西部行动计划项目(编号:KZCX2-XB3-03) 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青年人才成长基金项目(编号:51Y184A41) 国家自然科学基金冰川冻土学特殊学科点建设项目(编号:J0930003/J0109) 中央高校基本研究费专项基金项目(编号:LZUJBKY-2011-7)联合资助
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 1概述伴随着世界各国工业现代化程度的不断提高,人类对油气资源的消耗量日益增加,而自然界蕴藏的常规油气资源总量是有限的,消耗量的日益剧增使我们现在面临常规油气资源在本世纪后期即将枯竭的困境[1],依赖能源高度发展起来的人类现代化及全球经济也会因常规能源枯竭而面临

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