准平衡理论在CH4+CO2水合物法分离中的应用
2011-01-22唐建峰曾大龙王传磊
中国石油大学学报(自然科学版) 2011年5期
唐建峰,曾大龙,王传磊
(中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266555)
准平衡理论在CH4+CO2水合物法分离中的应用
唐建峰,曾大龙,王传磊
(中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266555)
采用全新的准平衡过程理论,对定容二元混合气体的水合物生成过程进行模拟,并将模拟的平衡终态与CSMGem软件预测值进行对比。结果表明:该模型可以精确预测最终平衡状态,所得平衡压力与CSMGem预测的相对误差不超过3%;准平衡理论与反应驱动力关联建立的模型可以反映出水合物生成过程中各参数的变化趋势;在定容体系中,可以通过水合物法进行CH4+CO2混合气的分离,CH4在气相得到提浓,CO2在水合物相中富集,并且随着反应的进行,系统压力的降低幅度减小,最终达到平衡状态,且高压低温条件对CO2气相的提浓起促进作用。
水合物;气体分离;准平衡过程;相平衡;模型预测
当混合气体生成水合物时,气体组分在水合物相和气相的组成有所不同,利用水合物对于不同气体分子的选择包络特性,可以对气体混合物进行分离。马昌峰等[1]首次提出水合物法分离含氢气体,并建立了一套水合物分离装置;许维秀等[2]综述了水合物法气体分离的技术进展,指出了水合物法分离技术在天然气工业上的应用;Sebastien等[3]采用气量仪分别测量了CO2、CH4在液相与水合物相中的摩尔分数的变化,得到了CO2、CH4的生成动力学数据。此外,通过添加特定的水合物促进剂,可以提高分离效果,樊栓狮等[6]提出了以四丁基溴化铵(TBAB)为促进剂来分离CO2+N2混合气体,研究了进气压力、气液体积比对水合物形成过程压降的影响。……
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