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提高IGCC合成气水合物形成速度及提纯其中H2的工艺被引量：5: 2011年; 引言化石燃料燃烧释放的二氧化碳气体已经被证明是导致全球气温升高和气候变化的主要温室气体。火力发电厂制造的二氧化碳气体约占全球每年产生的二氧化碳的总量的1／3。; 徐纯刚李小森陈朝阳蔡晶; 关键词：气体水合物 TBAB 化学吸收

新型促进剂对二氧化碳水合物形成效果的研究: 通过水合物相平衡观察法确定TBAB能与CO形成半笼状结构的水合物,极大程度地改善CO气体形成水合物的相平衡条件。摩尔分数为0.29%的TBAB(四丁基溴化铵)不仅能大幅度地降低CO形成水合物的压力至0.66MPa,而且能...; 徐纯刚李小森陈朝阳; 关键词：水合物 TBAB 烟气; 文献传递

缔合流体在纳米缝隙中的相行为研究被引量：3: 2010年; 结合改进的基础度量理论(modified fundamental measure theory,MFMT)和密度泛函理论(Density functional the-ory,DFT),研究了二缔合Lennard-Jones(LJ)流体在纳米缝隙中的相行为.根据平衡时两相温度、化学势及巨势相等的原则,计算了二缔合LJ流体在纳米缝隙中的相平衡.阐明了缔合能量和缝隙宽度对平衡时分子和单体密度分布、吸附-脱吸等温线及汽液共存等热力学性质的影响.; 吴慧杰李小森; 关键词：相行为密度泛函理论

基于PC-SAFT方程研究多孔介质中水合物相平衡的预测模型被引量：5: 2011年; 对多孔介质中水合物的形成条件预测模型进行了研究.利用微扰链-统计缔合流体理论状态方程(PC-SAFT)结合van der Waals-Platteuw模型和毛细管Kelvin模型,建立了用于多孔介质水合物体系的相平衡预测模型.在此模型基础上,针对甲烷水合物和CO2水合物对界面张力作了进一步的研究.根据多孔介质水合物相平衡实验数据回归得到不同条件下的界面张力值,结果发现,界面张力随温度升高而单调升高,随孔径的增大而单调减小,并且具有较好的线性关系.提出了界面张力与温度和孔径的关联计算公式,并采用遗传算法优化回归了公式的参数.以此关联公式为基础使改进后的模型具有良好的计算精度,在所考察温度和孔径范围内,对于甲烷水合物和CO2水合物的相平衡预测压力与实验数据的绝对平均偏差分别为1.66%和2.76%.; 曾志勇李小森; 关键词：水合物多孔介质温度孔径

天然气水合物分解和开采的机理及数学模型研究综述被引量：6: 2010年; 回顾了25年来国内外水合物开采数值模拟研究的进展,分析了影响水合物开采过程的主要机理,即传热、气液流动和水合物分解。将已有的模型分为热力开采、降压开采和综合3种模型,并对各种模型所具有的特点进行了讨论。综合分析认为,TOUGH Fx/HYDRATE模型充分考虑了多相多组分并借鉴上述3类开采方式,可模拟开采过程中气液流动和相态变化,具有较高的应用价值。最后探讨了目前模型的主要问题以及发展方向,认为水合物矿藏岩石的绝对渗透率、相对渗透率、热传导系数等关键参数的测量及确定是精确模拟水合物开采过程的重要因素。; 张郁李小森李刚陈朝阳; 关键词：天然气水合物数值模拟

TBAB和CP双添加剂水合物法分离烟气中的CO_2被引量：10: 2012年; 在四正丁基溴化铵(TBAB)和环戊烷(CP)双添加剂体系下进行了一级水合物法分离烟气中CO2的研究。对比了纯体系和双添加剂体系对水合物生成过程及分离效果的影响。获得了合适的操作条件(温度276.15 K,压力2.0～3.3 MPa)、初始液气比(0.78)、添加剂浓度(CP体积分数为0.6%)。在合适条件下,双添加剂体系相比纯TBAB体系水合过程的载气量达至1.5～2.0倍,剩余气相中CO2摩尔分数由17%降至7%,去除率由40%～50%上升到60%～70%。实验表明,双添加剂体系在水合物法CO2分离技术的分离效果及节能方面存在潜力,为工业化水合物法净化烟气提供了参考和标准。; 詹昊徐纯刚李小森颜克凤; 关键词：CO2分离环戊烷烟气

整体煤气化联合循环合成气水合物法分离CO_2的分子动力学模拟被引量：6: 2010年; 利用分子动力学(MD)模拟方法研究整体煤气化联合循环(IGCC)合成气(CO2/H2)水合物法分离CO2的分离机理,系统研究了CO2水合物、H2水合物以及合成气水合物法一级分离所得CO2/H2混合气体水合物的微观结构及性质.模拟分析n个CO2或H2与水合物笼状结构的整体结合能ΔEn,得出CO2比H2与笼状结构结合更稳定,易形成水合物.因此,CO2/H2混合气体中CO2更易进入水合物中,从而达到IGCC合成气中CO2分离效果.模拟分析气体水合物(GH)中CO2,H2与单胞腔的结合能ΔEGH,得出采用合成气水合物法分离CO2形成结构Ⅰ型(SⅠ)水合物,CO2首先占据大胞腔,其次占据小胞腔,H2只能占据小胞腔.同时模拟温度为273.7K和压力为8.5MPa条件下一级分离所得CO2/H2混合气体水合物构象,分析H2单占据和双占据SⅠ水合物小胞腔的ΔEn和ΔEGH,结果表明H2单占据稳定.通过MD模拟得出一级分离稳定水合物构象,为IGCC合成气水合物法分离CO2提供了理论指导.; 颜克凤李小森陈朝阳徐纯钢; 关键词：分子动力学模拟 CO2分离

单井热吞吐开采南海神狐海域天然气水合物数值模拟被引量：17: 2011年; 以国土资源部广州地质调查局2007年5月在南海北部神狐海域SH7站位的钻探、测井数据为基础,建立了实际水合物藏分层地质模型,主要包括上盖层、水合物层和下盖层,其中上、下盖层均为可渗透的沉积物。本文利用单一水平开采井,进行了热吞吐法开采水合物的数值模拟。给出了选取合理的注入速度和生产速度的准则。模拟结果表明,开采过程中水合物分解区域主要集中在开采井周边区域,在注热阶段和生产阶段,地层中的水合物分别经历合成和分解两种过程,期间有明显的盐水浓缩和稀释效应。在本文条件下,利用单一水平井热吞吐法不能经济有效地开采该区域的天然气水合物,有待于利用其他更高效的水合物开采方法。; 李刚李小森; 关键词：天然气水合物水平井神狐海域

多孔介质中甲烷水合物的分解特性被引量：4: 2010年; 利用定容降压方法测定了在不同多孔介质中甲烷水合物的分解实验数据,所使用的多孔介质平均孔径分别为9.03,12.95,17.96和33.20nm,其中孔径为12.95nm的多孔介质采用了3个粒径范围,分别为0.105～0.150,0.150～0.200和0.300～0.450mm;其它孔径的多孔介质的粒径范围为0.105～0.150mm.在封闭的条件下测定了不同温度与不同初始生成压力下甲烷水合物的分解实验数据(实验温度范围为269.15～278.15K,初始生成压力范围为4.1～11.0MPa),结果表明,水合物的分解速度随着初始生成压力的增加和水浴温度的降低而升高,也随孔径的增加而升高,但随多孔介质粒径的增大而降低.在孔径较大和分解温度较低时,多孔介质中水合物分解引起的温度降低会使水结冰,从而减缓水合物的分解速度.; 张郁吴慧杰李小森陈朝阳李刚曾志勇; 关键词：甲烷水合物多孔介质

水合物法分离二氧化碳的研究现状被引量：23: 2011年; 介绍了利用水合物法从火力发电厂排放的烟气和从整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)合成气中分离二氧化碳(CO2)的研究及发展现状,包括水合物形成促进剂和添加剂的选择,水合物分离捕集工艺以及成本核算。TBAB和THF在研究中证明能有效地提高水合物形成速度、降低反应压力、提高CO2的分离捕集效率。在此基础上,提出了不同的分离捕集工艺,这些工艺都是以水合物法分离为主,结合化学吸附法或者膜分离法而展开。通过与传统的化学吸附法的成本核算做比较,发现水合物法分离捕集每吨CO2的成本约为USD 26,比化学吸附法要便宜约31%,并且随着水合物法研究的进一步深入,水合物法分离捕集CO2的成本还可能进一步降低,显示了未来的工业应用中有光明的前景。; 徐纯刚李小森陈朝阳; 关键词：水合物促进剂烟气

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国家自然科学基金(20773133)

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