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用分子动力学模拟甲烷水合物热激法结合化学试剂法分解
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:6727-6735
  • 语言:中文
  • 分类:O151.21[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]中国科学院广州能源研究所,广州510640, [2]中国科学院过程工程研究所,北京100080
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863)(批准号:2006AA05Z319); 中国科学院“百人计划”; 国家自然科学基金(批准号:20676133)资助的课题.
  • 相关项目:利用水合物的形成进行合成气(CO2/H2)中二氧化碳分离的应用基础研究
中文摘要:

用分子动力学模拟方法研究甲烷水合物的热激法,化学试剂法,以及热激法结合化学试剂法分解,系统研究温度为277K和340K时添加液态水(WTR)和30wt%乙二醇(EG)溶液对水合物分解的影响.模拟显示WTR与水合物表面水分子形成氢键,破坏水合物原有的氢键平衡,造成笼状结构坍塌,水合物分解.EG分子中的羟基与水合物表面水分子形成氢键,从而破坏原有的稳定结构,造成水合物笼状结构被破坏,达到促进水合物分解,释放甲烷气体的效果.比较温度为277K和340K时添加WTR和30wt%EG溶液对水合物分解效果得出EG(340K)〉WTR(340K)〉EG(277K)〉WTR(277K),热激法结合化学试剂法能更好促进水合物分解.

英文摘要:

 The characteristics of methane hydrate dissociation in the presence of thermal stimulation,chemical injection,and thermal stimulation in conjunction with chemical injection method were investigated by molecular dynamics simulation.The effect of the injection of liquid water(WTR)and 30wt% ethylene glycol(EG)solution at 277K and 340K on methane hydrate dissociation was studied.The results showed the hydrogen bonds between WTR molecules and the water molecules on the hydrate surface were formed,which destroyed the original hydrogen bond balance of the hydrate.Therefore,the clathrate structure of hydrate collapsed,and the hydrate dissociated.The hydrogen bonds was formed obviously between hydroxyl groups of EG molecules and the water molecules on the hydrate surface;this caused the original stable clathrate structure of the hydrate to be destroyed and collapse,and,furthermore,promoted the dissociation of the methane hydrate and the release of methane gas.Compared with the effects of injecting WTR and 30wt% EG solution at 277K and 340K on the dissociation of methane hydrate,the effectivences was found to be:EG(340K)〉 WTR(340K)〉EG(277K)〉WTR(277K).The thermal stimulation in conjunction with chemical injection method can more effectively promote the dissociation of hydrate.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876