甲烷水合物在含动力学抑制剂体系中的生成动力学研究

摘要

论文重点研究含动力学抑制剂体系内甲烷水合物生成动力学.研究工作包括文献综述、生成动力学实验、实验结果分析以及动力学模型的参数估计与模型考核五部分.文献综述部分对水合物生成动力学研究现状、热力学抑制剂和动力学抑制剂的研究开发进行了阐述.对计算机分子模拟技术在水合物的结构、性质、生成和动力学抑制剂开发中的研究和应用进行了评述.实验测定了甲烷水合物在纯水体系和动力学抑制剂体系的生成动力学数据.使用的动力学抑制剂为PVP和VC-713,实验压力范围为4.74~7.003MPa;温度范围为273.85~273.95K;抑制剂浓度范围为0.1wt％~1.5wt％.结果分析部分讨论了压力、过冷度和抑制剂浓度等因素对水合物生成行为的影响.参数估计部分阐述了胡春-裘俊红模型在动力学抑制剂体系中的适用性;获得了甲烷水合物在含动力学抑制剂体系下的参数估计值,得到了设定实验条件下具有代表性的数据.模型考核部分考核了模型对压力、过冷度、抑制剂浓度的敏感性;对模型的预测结果进行了分析.并从结构和能量的角度,结合水合物生成机理对动力学抑制剂的作用过程进行了系统的分析,提出一个崭新的抑制机理.

目录

文摘

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前言

第一章文献综述

1.1引言

1.2水合物晶体结构和性质

1.3水合物生成研究

1.3.1理论研究

1.3.2实验研究

1.3.3计算机分子模拟技术研究

1.4水合物抑制研究

1.4.1热力学抑制

1.4.2动力学抑制

第二章甲烷水合物生成动力学模型

2.1引言

2.2甲烷水合物生成动力学模型

2.2.1生成机理

2.2.2动力学方程

2.2.3动力学方程的转换

第三章甲烷水合物生成动力学实验

3.1引言

3.2实验装置

3.3实验配置

3.3.1实验样品

3.3.2实验步骤

3.4实验内容

第四章实验结果分析和动力学模型的考核

4.1引言

4.2实验结果与讨论

4.2.1实验现象讨论

4.2.2结果分析

4.3参数估计

4.3.1关于动力学模型在含抑制剂体系中适用性的思考

4.3.2参数估计结果与讨论

4.4动力学模型的考核

4.4.1模型参数对压力的敏感性

4.4.2模型参数对过冷度的敏感性

4.4.3模型参数对抑制剂浓度的敏感性

4.5对动力学抑制剂抑制机理的探讨

4.5.1抑制剂对溶解的影响

4.5.2抑制剂对成核的影响

4.5.3抑制剂对生长的影响

第五章结论

符号表

参考文献

致谢