金属纳米颗粒对甲烷水合物分解过程的影响

赵婷婷; 刘远超; 关斌; 徐一帆; 蒋旭浩; 王凯

doi:10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2023.03.001

北京石油化工学院学报 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (3) : 1 -6. DOI: 10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2023.03.001

金属纳米颗粒对甲烷水合物分解过程的影响

赵婷婷, 刘远超, 关斌, 徐一帆, 蒋旭浩, 王凯

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摘要

天然气水合物形成的冰堵是造成管道堵塞的重要原因，金属纳米颗粒的添加可以增强水合物分解过程的传热传质，加速水合物分解。为分析金属纳米颗粒对甲烷水合物分解过程的影响，采用分子动力学方法模拟了纯水体系和金属纳米颗粒体系中甲烷水合物的分解。结果表明，甲烷水合物的分解是逐层进行的，分解速度随温度升高而升高；金属纳米颗粒体系下，水分子和甲烷分子扩散系数均高于纯水体系，粒径为1.0 nm的体系中水分子和甲烷分子的扩散系数大于粒径为1.5 nm体系。可见金属纳米颗粒有利于促进水合物分解，而且相比于金属颗粒的种类，粒径大小对水合物结构影响更大。