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281.15 K 以上的液态 CO2-CH4 水合物置换反应:对海洋环境中 CH4 回收和 CO2 封存的影响
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2024-05-30 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.4c01207
Chang-Yu You 1, 2, 3, 4 , Zhao-Yang Chen 1, 2, 3 , Xiao-Sen Li 1, 2, 3 , Chun-Gang Xu 1, 2, 3 , Hao Peng 1, 2, 3, 4 , Hong-Fei Ji 1, 2, 3, 5
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天然气水合物 (NGH) 储层的温度和压力通过 CO 2 –CH 4 影响 CH 4 回收和 CO 2 封存水合物置换反应。海相水合物储层典型温度和压力主要为275.65~294.51 K和8.41~22.25 MPa。然而,在281.15 K以上温度下相应的CO 2 –CH 4 水合物置换反应在以往的研究中却很少。在这项工作中,使用自行开发的实验装置在281.15-289.15 K和15-17 MPa下进行了六次实验。这些实验利用普通摄影、显微镜、温度和压力测量、计算分析和气相色谱等技术来研究 CH 4 、CO 2 形态和分布的动态变化。 、和 H 2 O 在不同的温度、压力和组成条件下。结果表明,液态CO 2 取代了CH 4 水合物或CH 4 -CO 2 中的CH 4 。混合水合物。该置换过程在浸泡阶段具有多种机制,受CH 4 –CO 2 混合水合物相平衡控制,而CH 4 控制–CO 2 混合物及其成分。此外,富含CO 2 的液相中CH 4 摩尔比、CO 2 封存效率和CO 2 封存量与CH 4 储量相比分别达到24.97%、19.53%和2.17倍。 研究发现CO 2 注入压力、液态水和富CO 2 流体的初始体积分数对CO 2 –CH < b26>水合物置换反应在281.15 K以上发生,比温度和CH 4 水合物的初始体积要大。此外,还提出通过控制CH 4 –CO 2 –H 2 O混合体系的组成和减压来平衡CH 4 回收和CO 2 封存。该工作可为实际环境下CH 4 回收和CO 2 封存提供一些参考。
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