天然气水合反应器的研究进展

水合反应器的研究与开发是天然气水合物技术产业化的关键之一。介绍了水合物的生成机理，分析了影响水合反应器开发中的传热和传质问题，综述了水合反应器的研究概况，提出了水合反应器结构设计中须提供特殊的机械单元以促进反应器内物料迅速混和、气液固表面快速更新和局部水合反应热迅速移除。指出了当前研究较多的管式、射流式、塔式、流化床和超重力水合反应器的优缺点。由于流化床和超重力水合反应器具有生产效率高、传质和传热性能优异、反应速率快、单位质量水合物生产能耗较低等优点，成为天然气水合反应器进一步研究的重点

组合型抑制剂对天然气水合物生成过程的影响

在高压搅拌式定容反应釜中研究了低剂量组合型抑制剂GHCl2（聚乙烯吡略烷酮（PVP）、聚醚胺、乙二醇丁醚按质量比1：1：1组合而成）对天然气水合物生成过程的影响，并与动力学抑制剂PVP进行了比较；同时考察了GHCl2含量和过冷度对其抑制效果的影响，并对GHCl2的抑制机理进行了分析。实验结果表明，添加质量分数0．50％的GHCl2和PVP后，水合物生成的抑制时间分别为8800min和1100min，GHCl2的抑制效果明显优于PVP。在GHCl2质量分数为0．20％-2．00％时，抑制效果随GHCl2含量的增加呈先增强后减弱的趋势，GHCl2质量分数为0．75％时，抑制效果最好；过冷度越大，水合物生成的抑制时间越短

静态超重力水合反应器中二氧化碳水合物生成过程热量分析

通过对二氧化碳水合物在静态超重力反应器中生成过程分析发现，其生成过程可以分为成核诱导生成和稳定快速生成两个阶段。第一个阶段内生成量很少，同时存在着气体积累过程。第二个阶段内水合物的生成与冰粒的融化和气体积累过程逐渐达到平衡，二氧化碳水合物的生成速率为249．8mol／h。同时对该生成过程的热量进行了分析，结果表明实验范围内水合反应器热量利用效率与超重力因子成线性增长关系，其最大值为87．39％

CO_2水合物在静态超重力反应器中的生成过程

通过CO2水合物在静态超重力反应器中的生成过程试验,发现该过程分为非稳定生成和稳定生成两个阶段,在稳定生成阶段CO2水合物在该反应器内连续快速地生成,生成量可达34.69 kg/h。通过热量分析发现,超重力流场对CO2水合物的生成起促进作用,在实验范围内该水合物反应器热量利用效率最高可达87.39%