甲烷水合物恒温恒压分解过程研究

摘要

利用全透明蓝宝石釜及配套系统,采用恒定分解压力方法,在0℃以上和0℃以下两种情况下,测定了CH4水合物分解气量随时间变化数据,并考察了温度/压力推动力对分解速率的影响.实验数据表明,分解速率与推动力有关,推动力越大,分解反应速率越快.并分别建立了两种温度区间情况下的水合物分解动力学模型.当水合物分解温度高于0℃时,水合物的分解可以看作由本征反应速率控制;当温度低于0℃时,分解形成的水会迅速转化为冰,分解气体穿越水合物与冰之间的空隙扩散,分解过程可看作为冰-水合物界面的移动边界问题.采用以上理论的模型计算结果与实验所测的CH4水合物分解动力学数据吻合较好.