Sự hình thành hydrate metan trong sediment thử nghiệm từ cát và đất sét ở các mức độ bão hòa nước khác nhau

Canadian Science Publishing - Tập 93 Số 8 - Trang 874-881 - 2015
Asheesh Kumar1, Tushar Sakpal1, Sudip Roy2, Rajnish Kumar1
1Chemical Engineering and Process Development Division, CSIR- National Chemical Laboratory, Pune, India.
2Polymers and Advanced Materials Laboratory, CSIR- National Chemical Laboratory, Pune, India.

Tóm tắt

Động lực học của sự hình thành hydrate metan với các tỉ lệ khác nhau giữa cát silica và đất sét cùng với các mức độ bão hòa nước khác nhau đã được nghiên cứu. Ở nhiệt độ và áp suất khí metan phù hợp, nước trong các khoảng trống của lớp lấp cát silica và khu vực xen kẽ của đất sét đã được chuyển đổi thành hydrate. Quan sát cho thấy rằng tỷ lệ hình thành hydrate tăng lên với không gian trống cao hơn trong lớp lấp, và việc bổ sung đất sét trong mẫu thử làm giảm chuyển đổi nước thành hydrate cũng như tỷ lệ hình thành hydrate. Tỷ lệ chuyển đổi tối đa từ nước sang hydrate đạt tới 60.0% trong lớp cát silica tinh khiết với bão hòa nước 75%. Sự hiện diện của các hạt đất sét mịn được dự đoán sẽ làm giảm không gian trống và do đó có thể cản trở việc chuyển giao khối lượng hiệu quả của các khí hình thành hydrate trong lớp lấp. Tuy nhiên, cũng có khả năng rằng đất sét bentonite được sử dụng trong nghiên cứu này có thể thực sự ức chế sự phát triển của hydrate. Các thí nghiệm bổ sung trong phản ứng trong bể khuấy đã được tiến hành để hiểu rõ hơn về tác động ức chế của đất sét bentonite đối với sự hình thành hydrate.

Từ khóa

#hydrate metan #động lực học #cát silica #đất sét #bão hòa nước

Tài liệu tham khảo

Sloan, E. D.; Koh, C. A. Clathrate hydrates of natural gases, 3rd ed.; New York: CRC Press, 2008.

10.1021/ef400397x

10.1021/ef200813v

10.1016/j.ces.2014.09.019

10.1021/es403516f

10.1016/j.apenergy.2014.01.063

Makogon Y. F., 1971, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 196, 203

10.1016/j.epsl.2004.03.028

10.1029/93RG00268

10.1016/j.petrol.2005.10.009

10.1021/ef049798o

10.1021/ef800440s

10.1021/ef900542m

10.1021/ie801004z

10.1021/ef200399a

10.1021/ef4004818

10.1021/j100200a071

10.3390/en6031233

10.1029/2002GL015988

Waite W. F., 2004, Am. Mineral., 89, 1202, 10.2138/am-2004-8-906

Rempel A. W., 2011, J. Geophy. Res., 116, B10), 1. 10.102, 10.1029/2011JB008484

10.1007/s00367-008-0121-7

Lee M. W., 2009, Geophys. Res.: Solid Earth, 114, B7), 1. 10.1029

10.1016/j.fuel.2012.10.031

10.1021/ie5001955

Smith, J. M.; Van Ness, H. C.; Abbott, M. M. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics; New York: McGraw-Hill, Inc., 2001.

10.1111/j.1749-6632.2000.tb06840.x

10.1016/j.petrol.2006.02.002

10.1016/j.ijggc.2013.05.010

10.1021/ef402445k

Gualtieri A. F., 2001, Mater. Sci. Forum, 378, 702, 10.4028/www.scientific.net/MSF.378-381.702

Wu T. C., 1997, Am. Mineral., 82, 69, 10.2138/am-1997-1-209

10.1029/2003JB002771

10.1111/j.1749-6632.1994.tb38850.x

10.1002/cssc.201100644

10.1016/j.ces.2011.10.030

10.1016/j.fluid.2012.01.012

10.1016/S0025-3227(03)00100-2

Thông tin
Thông tin xuất bản

Canadian Science Publishing

Tập 93 Số 8

874-881

Thông tin tác giả