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油田轻烃水化物生成机理研究

作　者: 高瞻
导　师: 李柏林
学　校: 大庆石油学院
专　业: 化学工程
关键词: 轻烃水化物甲醇结晶温度热力学动力学
分类号: TE832
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 31次
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内容摘要

轻烃是石油开采,原油稳定以及炼油化工等过程得到的重质烃类的油品,常温下是液态,密度低于汽油,碳型为C4 -C16。轻烃通常用做石油化工厂制乙烯的原料,或者用做燃料以代替汽油,或者用做新一代能源—燃料电池的原料。轻烃输送过程中由于管线直径方向以及障碍物等原因,使得流体的温度压力下降,从而产生类似于冰的固体水化物,堵塞管道,影响生产。因此预测和解决轻烃水化物生成条件和影响因素是实际生产所必须的。本项研究的基本数据是原大庆石油学院重油研究室为大庆天然气公司所做的“外输管网轻烃水化物形成机理研究”报告中的试验数据。通过对这些数据重新归纳分析,假定水从水-甲醇-轻烃三元体系中水化物的析出过程,为简单的反应过程。按照化学动力学方程式,将原数据绘制成64条直线,利用所求得直线和斜率,证明了水化物生成过程是一级反应;并求出相应的反应速度常数。根据阿累尼乌斯公式和不同温度下的反应速度常数求得该反应的活化能,从而求得水化物的生成热。由于假定由水生成水化物的过程是反应过程,因此,也就求得了水化物生成的动力学方程式,解决了水化物生成速度问题。借助于化学动力学中过渡状态理论推导出来的公式,即外压力对速度常数影响的公式,稍做简化,就可以得到生成水化物体积的计算方法。利用原有实验数据和所求得的动力学方程式,求得了所研究体系水化物生成体积。从理论上找到了求管道中水化物生成体积的方法。根据上面实验和理论计算的结果,从宏观和微观上对管道中水化物生成机理和堵塞原因作了阐述。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-10
第一章文献综述  10-13
  1.1 防止水化物形成的方法  10
  1.2 水化物的结构  10-11
  1.3 管道中水化物的形成位置  11-12
  1.4 本项研究的历史  12
  1.5 本项研究的内容  12-13
第二章实验部分  13-20
  2.1 试样  13-16
    2.1.1 试样组成  13-15
    2.1.2 甲醇  15-16
  2.2 实验仪器和方法  16-17
    2.2.1 实验仪器  16-17
    2.2.2 实验试样的配制  17
  2.3 水从轻烃-水-甲醇三元体系中结晶温度的测定  17-18
  2.4 水化物游离时间测定  18-20
    2.4.1 水化物从轻烃-水-甲醇三元体系中游离出来时间的测定  18-19
    2.4.2 实验结果分析  19-20
第三章实验数据的动力学分析  20-35
  3.1 轻烃水化物形成动力学  20-35
    3.1.1 轻烃水化物形成的动力学研究  20-21
    3.1.2 实验数据的动力学处理  21-30
    3.1.3 反应速度常数  30
    3.1.4 反应的活化能  30-35
第四章水化物的凝结速度和水化物体积  35-40
  4.1 外压力水化物凝结速度的影响  35
  4.2 水化物体积的求法  35-40
结论  40-41
参考文献  41-43
附录  43-48
致谢  48-49
详细摘要  49-52

油田轻烃水化物生成机理研究

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