天然气水合物体系的相平衡及甲烷溶解度计算

【摘要】：海洋环境中天然气水合物的形成除了合适的温压条件外,还必须有充分的甲烷供给.本文介绍了甲烷-水体系的甲烷饱和溶解度、水合物体系中甲烷水合物溶解度计算方法.在气-液二相平衡甲烷饱和溶解度计算中,关键在于状态方程的选择和合适的混合规则的运用,Duan的计算模型在温度、压力和盐度变化上都具有很大的适用性,且易于应用.在含水合物的相平衡体系中,在已知组分和假定可能存在相的前提下,可利用模拟退火算法优化总吉布斯自由能,确定是二相还是三相体系,并求解甲烷水合物溶解度.在海水环境下盐的存在使平衡发生移动,利用德拜—休克尔理论或Pitzer电解质溶液理论校正盐度对于海水活度的影响,求解海水环境中甲烷水合物溶解度.基于气-液二相平衡理论的K-K方程,在临近水合物生成条件下实验或计算确定亨利常数等参数后,可计算三相平衡甲烷水合物溶解度,且简单易用. 【作者单位】： 中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室 中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室 中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室 中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室
【关键词】： 相平衡 天然气水合物 甲烷饱和溶解度 甲烷水合物溶解度
【基金】：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX3-SW-224) 中国科学院知识创新工程前沿领域项目(GJGCX-04-03) 国家自然科学基金项目(40572071)联合资助
【分类号】：P744.4
【正文快照】： 0引言在全球海洋环境中存在大量的天然气水合物,成为全球碳循环的一个重要环节,既作为一种潜在能源,又是一种强温室气体而影响全球气候变化,因而受到广泛关注[1].大陆坡许多海底环境的温度和压力均能满足天然气水合物形成的热力学条件,但海洋环境中水合物的实际分布非常局限[2

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