煤層氣是一種新型清潔能源,可以作為優(yōu)質(zhì)的能源燃料和化工原料,主要成分為甲烷氣體,其他成分包括氮?dú)�、氧氣、二氧化碳、硫化氫等氣體。甲烷氣體的有效含量直接影響著煤層氣資源的綜合利用方式,提高煤層氣中甲烷氣體的濃度,能夠拓展其應(yīng)用領(lǐng)域并創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。若甲烷濃度不達(dá)標(biāo)將會(huì)導(dǎo)致煤層氣無法利用而被直接排放,其遠(yuǎn)勝于CO₂的溫室效應(yīng)和與之伴生的有害氣體將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。因而提高甲烷氣體濃度,可以有效提高煤層氣資源利用效率,不僅能夠避免環(huán)境污染,而且可以節(jié)約寶貴的能源。水合物作為新型技術(shù)應(yīng)用于煤層氣中甲烷氣體的分離具有十分誘人的前景。甲烷氣體能夠優(yōu)于煤層氣中其他組分率先形成水合物,因而可以富集在水合物中,實(shí)現(xiàn)與其他氣體組分的分離、達(dá)到回收的目的。水合物分離技術(shù)仍在不斷地革新,以加快水合物合成過程、提高水合物有效儲(chǔ)氣量為優(yōu)化目標(biāo)。本文實(shí)驗(yàn)立足于此,通過添加有序介孔材料SBA-15、MCM-41,熱力學(xué)促進(jìn)劑四氫呋喃(THF)和表面活性劑(SDS)的方式進(jìn)行煤層氣水合物合成實(shí)驗(yàn),以研究介觀尺度下水合物生成速率和儲(chǔ)氣量的變化特征,綜合分析介孔材料對(duì)水合物合成的強(qiáng)化效果。實(shí)驗(yàn)溫...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 煤層氣資源概況
        1.2.1 煤層氣資源
        1.2.2 煤層氣資源開采與利用
    1.3 煤層氣提純與儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
        1.3.1 煤層氣提純技術(shù)
        1.3.2 煤層氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 氣體水合物技術(shù)
    2.1 氣體水合物基本性質(zhì)
        2.1.1 氣體水合物的晶體結(jié)構(gòu)
        2.1.2 客體分子對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的影響
    2.2 氣體水合物相平衡熱力學(xué)
        2.2.1 van der Waals-Platteeuw水合物熱力學(xué)模型
        2.2.2 Chen-Guo水合物模型
        2.2.3 多孔介質(zhì)內(nèi)水合物熱力學(xué)生成條件
        2.2.4 水合物生成過程強(qiáng)化方法
    2.3 氣體水合物技術(shù)應(yīng)用
        2.3.1 水合物法儲(chǔ)運(yùn)氣體
        2.3.2 水合物法分離混合氣體
        2.3.3 其他水合物工業(yè)應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 介孔材料及其水合物性質(zhì)
    3.1 介孔材料發(fā)展進(jìn)程
    3.2 介孔材料水合物
        3.2.1 研究現(xiàn)狀
        3.2.2 水合物合成機(jī)理
    3.3 介孔材料SBA-15與MCM-41 表征參數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 介孔材料中煤層氣水合物生成實(shí)驗(yàn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    4.3 實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.3.2 數(shù)據(jù)處理
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 壓力和溫度變化
        4.4.2 儲(chǔ)氣量變化
        4.4.3 水合物的反應(yīng)速率
        4.4.4 甲烷回收率
        4.4.5 介孔材料對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 煤層氣水合物分離技術(shù)應(yīng)用
    5.1 煤層氣水合物相平衡條件預(yù)測(cè)
        5.1.1 PT狀態(tài)方程
        5.1.2 水合物模型
        5.1.3 相平衡條件預(yù)測(cè)結(jié)果
    5.2 煤層氣水合物分離工藝流程
        5.2.1 工藝流程圖
        5.2.2 可行性分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3815189