水的形态与甲烷水合物的生成

【摘要】：针对自然界中天然气水合物在海底和大陆永冻区形成条件不同 ,通过实验研究了水的不同形态和甲烷气反应生成甲烷水合物的过程。实验结果显示甲烷与冰粉反应要比甲烷与水反应容易得多 ,一方面得益于反应物间接触面积的增大 ,另一方面受温度变化的影响。使用 0 .7～ 0 .8K/h的温度驱动条件 ,冰粉与甲烷气体迅速反应 ,证明甲烷气能够直接与固体冰反应生成水合物 ,成核诱导期较短。同时文章指出在甲烷和冰反应时 ,存在两个反应高峰期 ,这两个高峰期中间是气体分子向固体内部扩散的过程。而水和甲烷气体反应时 ,扩散过程占主要部分 ,诱导期漫长。冰和水分别与甲烷反应的对比可以用来考虑评估天然气水合物在不同地质区域的储量和预测其分布状况。 【作者单位】： 中国科学技术大学热科学和能源工程系 中国科学院广州能源所气体水合物实验室
【关键词】： 天然气水合物 甲烷水合物 生成动力学
【基金】：国家自然科学基金重点资助项目 (5 9836 2 30 ) (5 0 176 0 5 1) 国家基础研究规划基金资助项目 (G2 0 0 0 0 2 6 30 6 )
【分类号】：P744
【正文快照】： 甲烷水合物是一种笼形水合物 ,它是一种典型的I型水合物〔1〕。水分子在甲烷客体分子周围形成5边形 12面体的分子笼 ,而客体分子在分子笼中做相对自由的旋转运动。自然界中存在大量的甲烷水合物 ,它们通常形成于陆地的永冻区和大陆边缘的海底深层沙砾中。它们的形成条件比较极

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