吴 琼,吴 强,张保勇,3,高 霞

(1.黑龙江科技大学安全工程学院,黑龙江哈尔滨 150022;2.黑龙江科技大学瓦斯等烃气输运管网安全基础研究国家级专业中心实验室,黑龙江哈尔滨 150022;3.青岛海洋地质研究所,山东青岛 266071)

丙烷对瓦斯混合气水合物相平衡的影响

吴 琼1,2,吴 强1,2,张保勇1,2,3,高 霞1,2

(1.黑龙江科技大学安全工程学院,黑龙江哈尔滨 150022;2.黑龙江科技大学瓦斯等烃气输运管网安全基础研究国家级专业中心实验室,黑龙江哈尔滨 150022;3.青岛海洋地质研究所,山东青岛 266071)

利用全透明水合物相平衡测定装置,采用恒容温度搜索法测定了2种浓度CH4-C3H8-C2H6瓦斯混合气水合物相平衡条件,结合Sloan相平衡预测理论对比分析了C3H8添加影响。结果表明:由于丙烷的加入改变了水合物结构类型,使得14.1～19.4℃温度内,CH4-C3H8-C2H6混合气水合物相平衡压力较CH4-C2H6大幅度降低,压差最大至11.78 MPa;随着温度升高,C3H8对瓦斯水合物相平衡压力影响逐步增大;相同压力下,水合物相平衡温度随着丙烷含量的增大而升高;运用Chen-Guo水合物生成理论分析了C3H8添加影响机理。

丙烷;混合气;水合物;相平衡;固化储运

瓦斯水合物与煤矿生产安全、瓦斯气体提纯和高效储运密切相关,且关乎环境污染、温室效应以及未来新型能源等重大问题。瓦斯水合物具有生成易(2～6 MPa,0～10℃条件下生成);贮藏稳(常压、-15～10℃条件下稳定储存);储气高(标准状况下,1体积的水合物可以储存160～210体积标况下甲烷气体)三大特点[1-2]。其较好的热稳定性和较高的储气密度得到国家重视,将“瓦斯提纯技术和水合储运技术”写入《国家煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》。……