中科院广州能源研究所肖长文等-基于立方水合物模拟器实验和新动力学模型的多孔介质中二次水合物形成动力学研究-FUEL

Kinetic studies of the secondary hydrate formation in porous media based on experiments in a cubic hydrate simulator and a new kinetic model

(基于立方水合物模拟器实验和新动力学模型的多孔介质中二次水合物形成动力学研究)

Authors(作者): Chang-Wen Xiao（肖长文）, Xiao-Sen Li（李小森） , Gang Li（李刚）, Yi-Song Yu, Qiu-Nan , Yang Yu, Yi-Fan Weng , Jian-Wu Liu , Jian-Xing Yu（余建星）

Source(来源): FUEL, 2024，358：130168

Abstract(摘要): 二次水合物形成（SHF）是水合物形成和分解实验中经常遇到的挑战。然而，目前在现场和实验室测试中缺乏SHF动力学的建模理论。本文在立方水合物模拟器（CHS）中进行了关于SHF的水合物形成实验，测量了压力分布和温度空间分布。结合水合物孔隙尺度形态和SHF特征，建立了一种新的水合物形成动力学模型。将新开发的具有统一动力学参数的模型应用于Tough+hydrate（T+H）模拟器中，对实验过程进行了数值模拟，与实验数据吻合良好。结果表明，在水合物形成过程中，水合物温度和饱和度的空间分布呈非均匀演化。这也表明SHF会显著加剧CHS中水合物的非均质性。另外两个实验和与现有模型的比较验证了新模型的可行性和准确性。这项工作为描述多孔介质中水合物形成动力学的整个生命周期提供了一个可靠且适应性强的模型。

                      图1-用于水合物形成的实验装置CHS示意图

   式1- 动力学模型

DOI: 10.1016/j.fuel.2023.130168

Link(链接): https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236123027825