توضیحات
ABSTRACT
Natural gas hydrates (NGHs) are a new, clean, and effective energy source with great potential for exploitation. The efficient exploitation of NGHs has been a focus of research worldwide. Water migration in hydrate sediments is an important parameter influencing NGH exploitation. However, there is still little research in terms of visualization studies on the variation of hydrate distribution during the water flow process in hydrate-bearing sediment. Such variation of hydrate distribution and the influence of water migration on methane hydrate (MH) dissociation with different backpressures and water flow rates were systematically and visually analyzed in this study, where the influence of temperature and pressure variation on MH dissociation was completely eliminated. The results showed that the chemical potential difference between the hydrate phase and the aqueous phase caused MH dissociation during the water flow process and that the rate of MH dissociation increased with decreasing backpressure and increasing water flow rate. When the rate of MH dissociation is low, there will be a longer time for the flow channel to appear, vary, and disappear. Based on this conclusion, a new method of water flow erosion to improve NGH exploitation is proposed in this study.
INTRODUCTION
With the development of human society, the global energy demand is predicted to increase rapidly in the coming decades. Nowadays, traditional fossil fuels such as oil and coal comprise approximately 85.9% of the global energy supply . It is essential to find a sustainable alternate energy source to meet the continuously increasing energy demand with the decrease of traditional fossil fuels . Natural gas hydrates, which are widely distributed in continental permafrost or marine sediment, are regarded as an alternative energy resource in consideration of their high energy density and purity. In past decades, natural gas hydrates (NGHs) have attracted worldwide attention for investigation. NGHs are crystalline solids composed of methane molecules and water molecules under low-temperature and high-pressure conditions . The hydrate thermodynamic equilibrium is affected by temperature, pressure, chemical potential differences, and chemical potential correction caused by the dissolution of guest molecules in pure water. All known hydration decomposition methods are based on shifting the thermodynamic equilibrium of the system.
چکیده
هیدراتهای گاز طبیعی (NGHs) یک منبع انرژی جدید، تمیز و موثر با پتانسیل بالقوه برای بهره برداری هستند. بهره برداری کارآمد از NGHs ها تمرکز پژوهش در سراسر جهان است. مهاجرت آب در رسوبات هیدرات یک پارامتر مهم برای بهره برداری از NGH است. با این حال، مطالعات تجربی در مورد تغییر توزیع هیدرات در جریان جریان آب در رسوب هیدرات تحمل وجود دارد. چنین تغییرات توزیع هیدرات و تاثیر مهاجرت آب بر روی متان هیدرات متان (MH) با فشارهای مختلف و جریان جریان آب به طور سیستماتیک و بصری در این مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، جایی که تأثیر تغییرات دما و فشار بر جدایی MH به طور کامل از بین رفت. نتایج نشان داد که اختلاف پتانسیل شیمیایی بین فاز هیدرات و فاز آبی موجب انحلال MH در جریان جریان آب شد و میزان انحلال MH با کاهش فشار برگشت پذیر و افزایش جریان آب افزایش یافت. هنگامی که میزان انحلال MH کم است، زمان بیشتری برای کانال جریان به نظر می رسد، متفاوت و ناپدید می شود. بر اساس این نتیجه، یک روش جدید فرسایش جریان آب برای بهبود بهره برداری از NGH در این مطالعه پیشنهاد شده است.
مقدمه
با توسعه جامعه بشری، تقاضای جهانی انرژی پیش بینی می شود که در دهه های آتی سریعا افزایش یابد. امروزه سوختهای فسیلی سنتی مانند نفت و زغال سنگ تقریبا 85.9 درصد از انرژی جهانی را تامین می کنند. ضروری است که یک منبع انرژی جایگزین پایدار برای برآوردن تقاضای انرژی به طور مداوم با کاهش سوخت های فسیلی سنتی پیدا شود. هیدراتهای گاز طبیعی، که به طور گسترده ای در مراتع قاره ای یا رسوبات دریایی توزیع می شوند، به عنوان یک منبع انرژی جایگزین در نظر گرفتن تراکم و خلوص انرژی بالا آنها در نظر گرفته می شوند. در دهه های گذشته، هیدراتهای گاز طبیعی (NGHs) توجه جهانیان را برای تحقیق جذب کرده اند. NGHs جامدات بلورین تشکیل شده از مولکول های متان و مولکول های آب تحت شرایط کم دما و فشار بالا است. تعادل ترمودینامیکی هیدرات تحت تاثیر دما، فشار، اختلاف پتانسیل شیمیایی و اصلاح پتانسیل شیمیایی ناشی از انحلال مولکول مهمان در آب خالص است. همه روش های تجزیه هیدراتاسیون شناخته شده بر اساس تغییر تعادل ترمودینامیکی سیستم است.
Year: 2019
Publisher : ELSEVIER
By : Bingbing Chen, Mingjun Yang⁎, Huiru Sun, Pengfei Wang, Dayong Wang
File Information: English Language/ 9 Page / size: 3.24 MB
سال : 1398
ناشر : ELSEVIER
کاری از : آشیل M. Boulamatsis، Thanasis K. بارلاس، هریکسوس Stapountzis
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 9 صفحه / حجم : MB 3.24
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.