高压流动体系CO2水合物生长动力学特性

摘要

为探明CO2水合物在流动体系的生长过程及特性,借助高压循环可视环路装置,开展了一系列不同初始压力、载液量、流量下,CO2水合物生成及浆液流动实验,得到了不同因素对水合物诱导时间及耗气量的影响规律。实验结果表明:在水合物大量生成阶段,管内温度突升、压力骤降,体系流量迅速下降直至稳定、压差呈先上升后下降的趋势;CO2水合物诱导期随初始压力的增大而缩短,耗气量则随初始压力的升高而增加。在9 L-30 L/min的实验体系下,初始压力从2.5 MPa增加到2.8 MPa,诱导期缩短13.2%,而初始压力为3 MPa时,诱导期仅为17.4 min,缩短了36.03%;诱导时间随载液量增加呈现先减小后增大的趋势,耗气量随着管路载液量的增加而降低;流量与诱导时间、耗气量呈负相关关系,随着体系流量增大,诱导时间缩短、耗气量减小。在2.8 MPa-7 L的实验体系下,质量流量从20 kg/min增加到28 kg/min,诱导期从25 min缩短到18.4 min,缩短26.4%,而流量为20 kg/min时的耗气量是28 kg/min的2.7倍。研究结论可在一定程度上为CO2水合物的工业应用提供参考。