天然气水合物形成与生长影响因素综述

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1、学兔兔www.xuetutu.com化工进展2016年第35卷第1期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·57·天然气水合物形成与生长影响因素综述丁麟，史博会，吕晓方，柳扬，宫敬(中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家重点实验室，北京102249)摘要：天然气水合物(NGH)是水分子和天然气分子形成的一种复杂的笼型晶体，其在油气管道输送、天然气储存和制冷等行业中都具有重要的研究意义和利用价值，但天然气水合物的形成是一个多组分、多阶段的复杂过程，不同因素对于天然气水合物形成和

2、生长的影响尚有待明确。本文介绍了天然气水合物形成的物理过程以及水合物成核的3种机理假说；详细梳理了基质两亲性、添加剂、多孔介质环境和杂质、液体组成、温度压力以及流动条件等因素对于天然气水合物形成和生长的影响，并对其作了简要分析。同时指出，原油组成对于水合物抑制效果的定量化、蜡晶结构对于水合物形成过程中传质和传热的影响以及微观化的动力学抑制剂抑制机理等都是水合物相关研究中需要进一步深入探究和明确的问题。关键词：天然气水合物；物理过程；形成；生长；影响因素中图分类号：TE65文献标志码：A文章编号：1000—6613(

3、2016)01—0057—08DoI：10．16085~．issn．1000—6613．2016．01．008ReviewofinfluencefactorsofnaturalgashydrateformationandgrowthDINGLin，SHIBohui，L(JXiaofang，LIUYang，GONGJing(StateKeyLaboratoryofPipelineSafety，ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)，Beijing102249，China)Abstrac

4、t：Naturalgashydrateisakindofcomplexclathratecrystalformedbywaterandnaturalgasmolecules，whichhasanimportantsignificanceforresearchandutilizationinindustriesofoiFgaspipelinetransportation，naturalgasstorageandrefrigeration．Whiletheformationandgrowthofnaturalgashy

5、drateisacomplexprocessinvolvingmulti·componentsandmultistages，andtheinfluenceofdifferentfactorsonhydrateformationandgrowthstillneedstobeunderstood．Thispaperintroducesthephysicalprocessofnaturalgasformationandthreehypothesesofnaturalgasnucleation．Then，theinflue

6、ncesofsubstrateamphipathy，additives，porousmediaenvironmentandimpurities，liquidcomposition，temperature，pressureandflowconditionsonhydrateformationandgrowtharediscussed．Atlast，thispaperpointsoutthatquantificationofinhibitionofhydratecausedbydifferentcrudeoilcomp

7、ositions，influenceofwaxonmasstransferandheattransferduringhydrategrowth，andamicroscopicmechanismofkinetichydrateinhibitionshouldbefurtherstudiedinthefuture．Keywords：naturalgashydrate；physicalprocess；formation；growth；influencefactor天然气水合物是天然气分子和水分子按一定比收稿Et期：201

8、5．05．28；修改稿日期：2015—07—17。例形成的复杂的笼型晶体结构，水分子通过氢键连基金项目：国家自然科学基金(51274218，51306208，51134006)、国家科技重大专项(2011ZX05026—004)、中国石油大学(北京)科学基接形成水笼，而气体分子作为客体分子被包裹在笼金(2462Ol3YⅫS010)及中国石油大学(北京)科研基