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作者:李明;张继红;王亚楠;谭欣剑;王志强;
单位:东北石油大学三亚海洋油气研究院;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室;
摘要:NH_4Cl+NaNO_2体系(亦称为自生热体系)近年来被用于水合物原位开采可行性研究,此前研究没有考虑体系转化率对于纯甲烷水合物(以下简称水合物)分解动力学行为的影响及能量利用情况。为解决上述问题,进行不同分解条件下的自生热体系分解水合物实验,分析其分解动力学行为;计算反应转化率、分解效率及甲烷能量效率。研究结果表明:依据水合物分解动力学行为的差异性,分解过程被划分为不稳定期、稳定期及衰减期;自生热体系受水合物相平衡温度影响更大,水合物自保护效应对甲烷水合物的分子扩散产生抑制作用以及剧烈的化学反应是导致不稳定期产生的主要原因之一,随着化学反应逐渐平稳,形成了稳定的化学体系放热-水合物吸热分解的动态响应模式;5种工况总体分解效率最高达89.88%,转化率在30%—50%,甲烷能量效率高于6.5,实验证明自生热体系分解纯水合物时分解效率、能量利用率高,可作为替代注热水开采的有效手段之一。
关键词:甲烷水合物分解动力学;;NH_4Cl+NaNO_2体系;;转化率;;实验模拟
基金资助:海南省重点研发计划项目(ZDYF2022GXJS013)