Experimental investigation and modelling of the hydrate formation kinetics based on hydrate pore-scale distribution in porous media

水合物 笼状水合物 多孔介质 饱和(图论) 热力学 甲烷 化学 动能 多孔性 矿物学 物理 数学 量子力学 组合数学 有机化学
作者
Changwen Xiao,Xiao-Sen Li,Gang Li,Yang Yu,Yi-Fan Weng,Qiu-Nan Lv,Jian-Xing Yu
出处
期刊:Chemical Engineering Science [Elsevier BV]
卷期号:280: 118945-118945
标识
DOI:10.1016/j.ces.2023.118945
摘要

Hydrate technology has a bright future for innovations in water, energy, and environmental applications. A reliable and applicable kinetic model of gas hydrate formation is essential for developing hydrate technology. In this work, the experiments of methane hydrate formation with different water saturation SA are conducted in the Cubic Hydrate Simulator (CHS), where the pressure profile and temperature distribution are measured. A new kinetic model integrating hydrate pore-scale distribution is established, assuming that the reaction area AS is controlled by the aqueous phase surface area along the gas-soluble direction. This new model is employed to replicate the experimental process numerically by the history-matching method, and the intrinsic reaction rate constant K0 is determined to be 850.0 mol/m2/Pa/s. In addition, we quantitatively distinguish the characteristics of the water pore-scale distribution in the excess-water, cementing-water, and excess-gas environments. This new model is validated to be more excellent than those with four currently available models, and the sensitivities of the kinetic parameters are discussed in detail. The results show that the spatial distributions of the temperature T and hydrate saturation SH spatial distribution are heterogeneous in CHS due to the phase change heat and heat transfer effect. The excellent performance of history-matching processes in the hydrate formation kinetics gives us strong confidence in the reliability and accuracy of the new model. This provides reliable predictions and mechanistic understandings of hydrate formation kinetics in the porous media.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
易止完成签到 ,获得积分10
1秒前
gabee完成签到 ,获得积分10
1秒前
张哈完成签到 ,获得积分10
5秒前
kk应助sddq采纳,获得10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
缥缈若翠完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
绿野仙踪完成签到,获得积分10
9秒前
木木完成签到,获得积分10
9秒前
Feng5945完成签到 ,获得积分10
9秒前
阿波罗完成签到 ,获得积分10
10秒前
包飞雪发布了新的文献求助10
11秒前
Mm完成签到,获得积分10
12秒前
夏虫完成签到,获得积分10
12秒前
勤奋尔丝完成签到 ,获得积分10
13秒前
czz014完成签到,获得积分10
16秒前
dream完成签到 ,获得积分10
21秒前
包飞雪完成签到,获得积分10
23秒前
chenjun7080完成签到,获得积分10
24秒前
十二应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
怡然猎豹完成签到,获得积分10
33秒前
牛奶拌可乐完成签到 ,获得积分10
33秒前
欢喜的早晨完成签到,获得积分10
42秒前
禾页完成签到 ,获得积分10
45秒前
yyy关闭了yyy文献求助
50秒前
mendicant完成签到,获得积分10
52秒前
帅哥吴克完成签到,获得积分10
53秒前
耍酷依玉完成签到,获得积分10
54秒前
Wilbert完成签到 ,获得积分10
55秒前
56秒前
邪恶青年完成签到,获得积分10
58秒前
田田完成签到 ,获得积分10
1分钟前
awedfa发布了新的文献求助10
1分钟前
你好我有一个帽衫完成签到,获得积分10
1分钟前
小石头完成签到,获得积分10
1分钟前
孤独剑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
曾泓跃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
whh完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511022
关于积分的说明 11156025
捐赠科研通 3245496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793089
邀请新用户注册赠送积分活动 874230
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804255