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题名H2S水合物生长过程在线观测及拉曼光谱特征研究
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作者
孙既粤
周义明
辛洋
万野
蒋磊
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机构
中国科学院海洋研究所
中国科学院深海科学与工程研究所
中国科学院大学
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出处
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期93-100,共8页
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基金
国家自然科学基金项目“H 2S-H 2O-NaCl体系H 2S在广域温压条件下溶解-扩散过程的拉曼光谱定量研究”(41873068)。
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文摘
含硫天然气在低温高压下管输时,在管道中易形成含H2S的混合气水合物,从而阻塞管道,腐蚀设备,影响采气系统的正常运行。了解H2S水合物的生长速率对于天然气管道防堵具有一定的意义。同时,气体水合物具有储气能力,通过形成酸性气体水合物是储运和分离酸性气体的一种可行方法,获取H2S水合物的笼占有率和水合指数有助于评估H2S水合物的储气性能。基于熔融毛细硅管和在线观测系统,结合激光拉曼光谱技术,建立了H2S水合物拉曼光谱分析与观测方法。显微观测了H2S水合物的生长过程,证实了水合物生长主要受传质条件的控制,处于溶液中的H2S水合物生长速率保持稳定;得到了H2S水合物生长过程中拉曼光谱的变化信息,随着温度的降低,溶解态H2S的S-H伸缩振动峰转变为H2S水合物大笼和小笼中H2S的S-H伸缩振动峰,液态水的O-H伸缩振动峰转变为水合物结构水O-H伸缩振动峰;通过拉曼光谱技术,证实常温下H2S水合物为Ⅰ型水合物,并计算了大笼和小笼占有率分别为96.0%和80.9%,以及确定水合指数为6.23。H2S水合物的高储气能力和稳定性为水合物法脱硫提供了有利支持。
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关键词
H2S水合物
拉曼光谱
生长过程
笼占有率
水合指数
结构演化
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Keywords
H 2S hydrate
Raman spectroscopy
growth process
fractional occupancy
hydration number
structural evolution
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分类号
O657.37
[理学—分析化学]
TE37
[理学—化学]
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