气体水合物结晶驱动力定义辨析
天然气水合物
一般来说, 人为地打破天然气水合物稳定存在的温压条件使其分解, 是目 前开采天然气水合物的主要途径。但是要考虑到天然气水合物作为储存 区地层的构成部分，在稳定该区域地层方面起着相当重要的作用。 众所周知, 二氧化碳是最重要的温室气体, 其在大气中含量增高是导致全 球气候变暖的主要原因之一。因此深海地层处置被认为是减少CO2排向 大气的有效手段。研究显示，当CO2 被收集起来并注入深海地层，将形 成CO2 水合物。 因此人们设想，若将CO2注入天然气水合物聚集层，既能将其中的CH4 置换出来， 又能有效减少CO2 向大气排放，还可以保持地层的稳定性 。由此Ebinuma及Ohgaki等于1996年提出了CO2 置换法开采天然气水 合物。
天然气水合物
天然气水合物简介
天然气水合物是在一定条件下由轻烃、二氧 化碳及硫化氢等小分子气体与水相互作用形 成的白色固态结晶物质，是一种非化学计量 型晶体化合物，或称笼形水合物，也称为可 燃冰、甲烷水合物、甲烷冰。
在自然界发现的天然气水合物多为白色、淡 黄色、琥珀色、和暗褐色，呈亚等轴状、层 状、小针状结晶或分散状。
形成原因
海洋生成
有两种不同种类的海洋存量。 最常见的绝大多数都是甲烷包覆于结构Ⅰ型的包合物，而且一般都 在沉淀物的深处才能发现。在此结构下，甲烷中的碳同位素较轻，因此 指出其是微生物由CO2的氧化还原作用而来。 在接近沉积物表层所发现较少见的第二种结构中，某些样本有较高 比例的碳氢化合物长链包含于结构Ⅱ型的包合物中。其甲烷的碳同位素 较重，据推断是由沉积物深处的有机物质，经热分解后形成甲烷而往上 迁移而成。
当存在游离水时，CO2 比CH4有更高的亲和势，更易使游离水形成水合 物，这有利于反应向正方向进行。 CO2与CH4的水合物均为结构Ⅰ型，发生在CO2与CH4水合物之间的置换 反应方程式为：
高中物理 固体、液体和物态变化知识点
高中物理固体、液体和物态变化知识点一、晶体和非晶体1、晶体的微观结构特点①组成晶体的物质微粒，依照一定的规律在空间整齐地排列。
②晶体中物质的微粒相互作用很强，微粒的热运动缺乏以它们的相互作用而远离。
③微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动。
晶体和非晶体主要区别在于有无固定熔点。
二、液体1、液体的微观结构液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，液体分子的热运动也是表现为在平衡位置附近做微小的振动。
但液体分子只在很小的区域内有规那么的排列，这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解有时重新形成。
2、液体的宏观特性：具有一定的体积、流动性、各向同性和扩散的特点。
3、液体外表张力①分子分布特点：由于蒸发现象，液体外表层分子分布比内局部子稀疏。
②分子力特点：液体内局部子间引力、斥力根本上相等，而液体外表层分子之间距离较大，分子力表现为引力。
合力指向液体内部。
③外表特性：外表层分子之间的引力使液面产生了外表张力，使液体外表好似一层绷紧的膜。
如果在液体外表任意画一条线MN，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体外表绷紧，所以叫做液体外表张力。
外表张力的作用：使液体外表具有收缩的趋势，使液体面积趋于最小，而在相同的体积下，球形的外表积最小。
所以我们看到的液滴都是球面形的。
液滴由于受到重力的影响，往往程扁球形，在失重条件下才呈球形。
三、浸润和不浸润1、附着层：液体与固体接触是，接触的位置形成一个液体薄层。
现象由于液体对固体浸润造成液面在器壁附近上升，液面弯曲，形成凹形的弯月面。
由于液体对固体不浸润造成液面在器壁附近下降，液面弯曲，形成凸形的弯月面。
微观解释如果附着层的液体分子比液体内的分子密集，附着层内液体分子间距离小于分子间的平衡距离r，附着层内分子间的作用力表现为斥力，附着层有扩张的趋势，这样表现为液体浸润固体。
如果附着层的液体分子比液体内的分子稀疏，附着层内液体分子间距离大于分子间的平衡距离r，附着层内分子间的作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，这样表现为液体不浸润固体。
气体水合物
自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。 也就
是说，只有当新相的自由能比旧相的自由能低时，旧相才能 自发地转变为新相。
晶体成核机理----结晶的结构条件
晶核由溶质的分子、原子或离子组成，这些粒子时时刻刻都
在不停的运动。即使在新、旧相处于平衡的状态下，这些运
动粒子的位置、能量、速度等也都在迅速的变化。由于结构 起伏的存在，这些粒子可以构成短程规则排列，成为新相的 生成基元团---晶胚。
诱导时间，系统中才会出现水合物，这段时间是晶核的形成
阶段。 晶核的形成速率和诱导时间的长短是一致的，对于同样的水 合物系统，其诱导时间越长则晶核形成速率必然越慢，反之 则成核速率越快。
影响成核速率的动力学因素主要有水合反应物的历史、扰动
和反应驱动力等情况。
晶体生长动力学条件
晶体生长动力学主要研究，不同生长条件下的生长机制以及生长速率与 生长驱动力之间的关系。 诱导时间之后的过程是晶核的生长阶段，这一过程也称为水合物的生长。 由于水合反应物中已经有稳定的水合物晶核存在，所以影响水合物晶核
芽可能逐渐长大，也可能逐渐消亡。
体系如果处于过冷的亚稳态，这种起伏过程的总趋势是促使旧相向 新相过渡。形成的胚芽有可能稳定存在，而成为生长的核心。胚芽逐
渐长大，达到了临界晶核的尺寸。接着在基团附近的水分子和外来分
子以其为核心进行生长，使水合物晶核基团尺寸增大到临界尺寸，形 成稳定的水合物临界晶。临界晶核在过冷的条件下，开始生长。水合
7.6 气体水合反应动力学
气体水合物晶体成核与生长机理
气体水合物是由主体分子既水分子间以氢键相互结合形成笼形空格，将 客体分子包络在其中所形成的非化学计量的包络化合物。水合物最初作
为天然气管道发生堵塞的主要原因，引起了一些企业、政府和大学研究
何谓天然气水合物
何谓天然气水合物(多图)天然气水合物，也称气体水合物（gas hydrate），是由天然气与水分子在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质。
因天然气中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫天然气水合物为甲烷水合物（methane hydrate或methane gas hydrate）。
天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以象酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。
天然气水合物外貌天然气水合物可以象酒精一样燃烧从化学结构来看，天然气水合物是这样构成的：由水分子搭成象笼子一样的多面体格架，以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中。
不同的温压条件，具有不同的多面体格架。
天然气水合物结构从物理性质来看（表1），天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系数、电介常数和热传导率均低于冰。
天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物，中子孔隙度低于饱和水沉积物，这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。
此外，天然气水合物的毛细管孔隙压力较高。
表1 天然气水合物的物理性质及与其它物质的比较参数纯水合物含水合物沉积物含气沉积物饱和水沉积物冰声波Vp(km/Sec) 3.25～3.6 2.05～4.50.06～1.45 1.6～2.5 3.8声波Vs(km/Sec) 1.60.14～1.560.38～0.39Vp/ Vs（0℃） 1.95 1.88密度（g/cm3）0.912 1.15～2.41.26～2.42平均1.750.916中子孔隙度（石灰岩单位%）50～6070体积模量（-1℃） 5.68.8剪切系数（-1℃） 2.4 3.9柏松比0.330.33电阻率（Ω·M） 1.751～3电介常数（0℃）5694热传导率（-10℃，W/m·K）0.49±0.022.23。
《石油与天然气化工》2007年1～6期题目索引
（ ：７ ４） ２ ５
其 甲烷 燃 烧 活 性 的研 究 … … … … … … （ ）：１ １ １ 秋 林 轻 烃 回 收 装 置 冰 堵 分 析 及 改 进 措 施 … （ ）：４ １ １
天 然 气 中含 蜡 成 分 对 处 理 装 置 运 行 的 影 响 分 析 及对 策 … …… ……… ……… ……… （ ）２２ ４ ：８
（ ６）：５ ４２
（ ）：８ ３ １５
大 涝 坝 站 导 热 油 系 统 运 行 工 况 分 析 及 防护 对 策
… … … … … … … … － … … … … … … 一
基 于 Ｃ ｅ ｓｐ ｈ ｍ ｅ Ｌ的 甲 醇预 精 馏 塔 模 拟 与 分 析
… ． … … ・ … … … … … ・ … … … ・ … … － －
（ ５）：６ ３６
（ ）：７ ２ ９
气体水合 物 结晶驱 动力定 义辨析 Ｌ Ｇ 管路 保 冷 厚 度 的 计 算 Ｎ
Ｌ Ｆ Ａ１： ａ ｅ
一
… … … （ ） ３０ ５ ：７
复 合 掺 杂钙 钛 矿 氧 化 物 催 化 剂 的 制 备 方 法 …
… … … … … … … … … … … … … … …
ＨＹ 分 子 筛 合 成 Ｅ Ｂ 的 研 究 … … … … … （ ）：５ ＴＥ ５ ３３
（ ） ２ １ ：２
甲 醇 乙 醇一 步 合 成 异 丁 醛 反 应 用 Ｖ Ｏ 。 催 化 剂
的改性研 究 ……… …… ……… …… （ ５）：５ ３６
反 相 微 乳 法 制 备 二 甲 醚 燃 烧 催 化 剂 Ｌ ＭＡ１ Ｏ．一 Ａ ． 。 ．
2024年高考化学常见基本概念总结
2024年高考化学常见基本概念总结化学是一门研究物质及其性质、组成、结构、变化规律及其与能量的关系的自然科学。
作为高中化学的考试科目，掌握常见的基本概念至关重要。
本文将对2024年高考化学常见基本概念进行总结，分为以下几个部分进行介绍：1. 基本物质概念：(1) 元素：组成物质的基本粒子，由原子构成，用符号表示，如H表示氢元素。
(2) 化合物：由两种以上元素按照一定的比例结合而成的物质，具有新的性质。
(3) 混合物：由两种以上物质按照一定比例混合而成，可以分离。
2. 物质的组成：(1) 原子：组成元素的基本粒子，由质子、中子和电子组成。
(2) 分子：由两个或多个原子结合而成的电中性粒子，可由不同或相同的元素组成。
(3) 离子：带电的原子或分子，失去电子的为阳离子，获得电子的为阴离子。
3. 常见化学反应：(1) 酸碱反应：酸和碱在一定条件下反应生成盐和水。
(2) 氧化还原反应：物质与氧化剂和还原剂之间的电子转移反应。
(3) 热反应：在加热条件下进行的化学反应。
(4) 光反应：在光照条件下进行的化学反应。
4. 化学方程式：化学方程式用化学符号表示化学反应的过程。
方程式左边为反应物，右边为生成物。
反应物和生成物之间通过化学反应的箭头连接。
5. 物质的性质：(1) 化学性质：物质在化学反应中表现出来的性质，如酸性、碱性、氧化性、还原性等。
(2) 物理性质：物质在物理过程中表现出来的性质，如颜色、气味、密度、熔点、沸点等。
(3) 气体性质：气体在一定压力、温度下具有可压缩性、扩散性、可混合性等特点。
(4) 液体性质：液体具有一定的体积和固定的形状，可流动、不可压缩。
(5) 固体性质：固体具有一定的形状和体积，可定形、不可流动、不可压缩。
6. 物质的变化：(1) 物理变化：物质的形态或性质发生变化，但其组成没有改变，如溶解、显色、熔化、沸腾等。
(2) 化学变化：物质的组成和性质发生变化，生成新的物质，如燃烧、腐蚀、酸碱反应等。
气体水合物
晶体生长动力学条件
晶体生长动力学主要研究，不同生长条件下的生长机制以及生长速率与 生长驱动力之间的关系。 诱导时间之后的过程是晶核的生长阶段，这一过程也称为水合物的生长。 由于水合反应物中已经有稳定的水合物晶核存在，所以影响水合物晶核 的形成和影响晶核生长的动力学因素既有相同点又有相异之处。从水合 反应物历史对水合物生长速率的作用情况可以分析，诱导时间后，水合 物的历史情况对水合物的生长速率没有明显影响，这是因为在初始水合 物晶核浓度相同的情况下，当晶核生长的其余动力学条件相同时，其生 长速率必然是一样的。
晶核晶核浓度达到临界浓度后生成水合物 即1.2+1.3
水合物的生成动力学
主要考虑热力学条件，长大主要考虑动力学条件。
水合物 的生成
成核的过程 长大
热力学条件 动力学条件
晶体成核机理----结晶的热力学条件
根据热力学第二定律可知，等温等压条件下，物质系统总是 自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。 也就 是说，只有当新相的自由能比旧相的自由能低时，旧相才能 自发地转变为新相。
1.1气体在水中的溶解过程
式中G表示生成水合物的气体, 下标 g、aq分别表示气相 和含水相。
1.2 水合物生长前,晶核的形成过程
式中N表示晶核
1.3 由晶核生成水合物晶体的过程
稳定的晶核生成水合物 式中 H 表示水合物晶体
晶核晶核浓度达到临界浓 度后生成水合物
1.4溶解在水中的气体与水直接发生水合反应生成水合物的过程
水合物的生成过程
水合物的 生成过程
气体在水（或水溶液）中的溶解 晶核的形成 水合物晶体快速生长
水合物的生成过程是一个气、液、固三相或气固两相的多相反应过程，包括 晶体的生长、反应物的输运和热量的传递，因此水合物生成机理比较复杂， 影响因素也很多。
物质的聚集状态课件
等离子态是指气体中的 原子或分子在受到足够 的能量激发时，电子被 电离出来形成自由电子 和离子，呈现出一种高 度离解的状态，如太阳 和其他恒星。
物质聚集状态转变
物质聚集状态的转变是由于温度、压力、磁场等外部条件的变化而引起的。
聚集状态的转变通常伴随着物质物理性质和化学性质的显著变化。
在实际应用中，物质的聚集状态转变具有重要的意义，如工业生产中的结晶、升华、 熔化和凝固等过程，以及自然界中的天气变化、生命活动等过程。
理想气体定律
理想气体定律是描述气体压力、温 度和体积之间关系的一个基本定律， 它指出在一定温度下，气体的压力 与体积成反比。
03
液体
液体的分子运 动
分子运动
液体中的分子不断进行无 规则运动，这种运动受到 分子间相互作用力的影响。
分子间相互作用力
液体分子间存在相互作用 力，这种力使得分子在液 体状态下保持聚集状态。
晶格结构参数
描述晶体结构中原子或分子的间距和排列方式。
固体的基本性 质
1 2 3
热膨胀性 固体在温度变化时，体积发生改变。
电导率 固体材料中电子的迁移率，反映材料的导电性能。
光学性质 固体材料对光的吸收、反射和透射等性质。
固体的力学性 质
弹性
01
固体在外力作用下发生形变，形变与外力成正比，外力撤去后
工业生产 在工业生产中，研究物质的聚集状态有助于优化生产工艺 和提高产品质量，例如通过控制物质的聚集状态改善金属 的加工性能和机械性能。
THANKS
感谢您的观看
物质的聚集状态课件
目录
CONTENTS
• 物质的聚集状态研究的意义和应
01
物质的聚集状态简 介
物质的聚集状态定义
水合物
气体水合物的预测水合物是一种类冰状的稳定结晶固体化合物，其形成于水的凝固点以上的某温度下，此时或者液态水在高压下与天然气共存，或者气体被冷却到水化温度以下而水被冷凝。
水化物属于一种被称为笼形包合物类的物质。
在给定压力下水化温度取决于气体组成，天然气中可形成两种水化物结构，简称为结构1和结构2。
水分子形成含有让气体进入的空腔的晶格结构。
在天然气系统中，下列组分能在高压或某些温度的条件下形成水合物：——甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷——硫化氢、二氧化碳、氮气这些纯的化合物也会在气体混合物中形成水合物。
对于纯化合物来说，形成水合物的温度和压力条件已通过实验而确定，有关这方面的资料可在已出版的文献中找到。
而对于天然气，形成水合物的温度和压力条件取决于其组成，在上面所列的水合物形成体中，任一压力下具有最高水合物形成温度的化合物是H2S。
因此，含有大量H2S的酸性气体形成水合物的温度比洁气高得多，重烃形成水合物的温度比甲烷高。
因此，在估算天然气中水合物的形成温度和压力条件之前，知道共组成是重要的。
用图解法或计算机就可以预测在高压条件下水合物的形成。
在图解法中有两种简单的方法可利用，其中最简单的方法适用于CO2含量低于2%的洁气，这种方法基于《数据手册》中图20-15，并在图1.6中作了说明。
Baillie和Wichert发明了一种用于估计酸化天然气形成水合物的条件的图解法，该方法也可用于洁气，如图1.7所示。
图1.8和表1.3给出了一个如何解释这种曲线图的例子。
当水合物形成时，它们就悬浮在气流中进而聚集起来，阻塞流体流动；它们也会堵塞计量和测流的测压孔，从而导致错误的压力读数和测量错误。
堵塞一旦形成，水合物就很难除去，要除去堵塞在输送管线中的水合物，就需要降低水合物堵塞两端的压力。
如果在一条管线中形成两个段塞，那么，除去这些段塞就需很长的时间，这是由于冷却从高压到低压通过段塞物的气体会重新形成堵塞。
如果甲醇能够到达段塞，向管线中泵入甲醇会有助于水合物的分解。
天然气管道氮气干燥置换工艺及实际应用_邓晓峰
7. 0 8. 0 8. 0 10. 0
停止注氮 管压下降
5508 - 1. 2 2232 - 11. 6
9. 5 开始注氮
6. 0
管压上升
760 - 23. 0 14 28 36 9 45 0 43 0
无压力 0. 18 0. 07 0. 1
5. 0
管压下降
( 2) 注氮压力的影响。这里所指的注氮压力是 指干燥时被干燥管道的压力。注氮压力低, 单位质 量氮气携水量大, 但也不宜过低, 影响注氮速度。从 试验数据可以看出: 采用注氮方法进行管道干燥时, 将管道压力控制在 0. 1 M Pa~ 0. 15 M Pa 较为理想。
摘 要 天然气管道干燥技术常应用在天然气管道的施工中, 主要是解决管道中积存水分的 问题。天然气管道氮气置换中使用的高纯氮气水露点低, 可以在氮气置换的同时, 凭借低露点氮气 对水分的吸附能力, 达到对管道进行干燥的目的。探讨了在理想状态下, 低露点高纯氮气吸附管道 中的水分的干燥方法, 并参考干燥置换管道实例, 对取得的试验数据进行分析得出了相关的试验结 论。
干燥管线压力 氮气入口温度 注氮瞬时流量 注入氮气累计量
记录时间
MP a
m3/ h
m3
14: 35
0. 3
45
45 0
0
15: 05
0. 42
59
22 0
2 00
15: 20
0. 3
55
停运
2 35
15: 44
无压力
36
22 0
2 35
16: 40
0. 15
54
22 0
4 51
17: 40
0. 16
石油与天然气化工
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气体 水合 物结 晶驱 动 力定 义辨 析
０ ０ ０ ０ ＿ ０ ｌ ｊ 耙 娜 ０ 。 ０ ｌ — ｊ ｊ
驱 动 力
表 达 式 年 份 学 者
演
ｆ～
Байду номын сангаас
０ ０ｌ ◇０。 ＿
逸度差 ，
１８ ９７ Ｐ． ｇｅｏ ．ｅｅ Ｅｎ ｌｚｓ ｉ
水 合 物 摩 尔 生成 占 布 斯 自由 能 ，
ｇ一 ， ｇ １９ ９５ Ｃ ｒｓｉｎ ｅ ＆ Ｓｏ ｎ ｈ ｉ ａ ｓｎ ｌａ ｌ
过冷度 ，
Ｔ 一Ｔ １８ ９３ Ｖ）ｎａ ｓ ａ＆ Ｂ ｓ ｎ ｉ ｓ ｉｕ ｋ ｓ ｉｈ ｏ
过 饱 和 度
ｎ一 ｍ 肛 ２０ ００ Ｄｉ ｍｏ
结 晶驱 动力 的通用 表 达 式 ， 求 对 各 种 条件 下 气 体 力
水合 物 的成 核 与生 长加 以全 面描 述 。
用 来 表示溶 解气 体 在 水 溶 液 中 的实 际浓 度 ， 反 映 能 出气体 在液 相 中溶解 的实 际情 况 。但 由于确 定相 关 参 数较 为 困难 ， 以往 往 比过 冷度 的计算 更 为复 杂 。 所
（ 海理 工 大学动 力工程 学院 ） 上
摘 要 在 对不 同气体 水 合物 驱动 力表 达式 进行 归纳 与 总 结 的基 础上 ， 重点 分 析 了它们 的 区 别与联 系， 出 了描 述 气体 水合 物结 晶驱 动 力的 一般概 念 ， 着重 强调在 对水 合物反 应 动 力学研 究 提 并 的过程 中， 区分影 响水合 物 形成 的关键 因素 ， 应 从使 用不 同驱动 力表 达 式入 手 ， 过 试验 数 据 对 水 通
对 气体 水合 物结 晶 驱动 力 的定 义 进 行 了 归纳 总 结 ， 分 析 了其 中的 区别 与联 系 ， 出 了表 示 气体 水 合 物 提
逸度 之 差 ， 实验 温 度和 压 力下 气 体 在水 合 物相 或
中 与水相 中的过饱 和度 （ ） 征 结 晶驱 动 力 ， 以 △ 表 可
水 之 间没有 固定 的化 学计 量关 系 。水分子 之 间通过
程 ， 表示 为 ： 可
Ｇ ＋ｎ Ｈ２ Ｏ — Ｇ ‘ｒｗ Ｏ ／ Ｈ２ ，
即认 为 当气 体 、 、 体水 合物 三元 系统处 于 热力学 水 气
平衡 时 ， 水合 物 的形成 与分 解 同时进 行 ， 水合 物 的 且
１ 水合物结晶驱动力及表达式
通 常气 体水 合物 的形 成类 似于盐 类 的结 晶过
基金 项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目 ５ ２ ６ ３ ， 海 市 重 点 学 科 建 设 项 目 Ｔ ５ ３ ０７０８上 ００ 。
维普资讯
第３ 卷 第 ５ ６ 期
（ 如过 饱和 度 、 核 率 、 成 生长 率 和诱 导 时 间 等 ） 明 阐 清楚 ， 因而科 学 家们 对 什 么 是水 合 物 结 晶驱 动 力 这
一
两 个 阶段 ， 者 均 受 水合 物结 晶驱 动 力 的 影 响 。在 两
实 际过 程 中 ， 由于学 者 １ ｘ 水 合 物研 究 的切 入 点 不 ＂ ， ｒｌ ｌ 同 ， 以表征 水 合物结 晶驱动 力 的形 式种 类 繁多 ， 所 如
合 物反应 动 力 学模 型 中的相 关参 数加 以分 析 改进 ， 以期 对 不 同条 件 下气体 水合 物 的 结 晶动 力 学进
行合 理有 效 的分析 求 解。
关 键 词 气体 水 合 物 驱 动 力 吉 布 斯 自 由 能
气 体水 合物是 由气 体 （ 如氢 气 、 甲烷 、 乙烷 等 ） 与水形 成 的含有 晶体结 构 的分 子 混合 物 ， 体 与 气
一
般 而 言 ， 体 水合 物 的形成 包 括 成 核 与生 长 气
研究 已取得 了许 多 重 大 理论 成 果 ， 对 动 力 学 的 研 而 究 ， 其是 水合 物生成 机 理 的研 究仍 处 于摸索 阶段 ， 尤 没有对 水 合 物 成 核 与 生 长 过 程 中 的 一 些 基 本 问 题
维普资讯
石 油 与 天 然 气 化 工
３ ７０
Ｃ ＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧ Ｉ ＮＥＥＲＩ ＮＧ Ｆ Ｏ Ｉ ＆ Ｇ ＡＳ Ｏ Ｌ
２ ７ ００
气 体 水 合 物 结 晶驱 动 力 定 义 辨 析
樊 燕 刘 道 平 胡 汉 华 刘 妮 肖 杨
氢键连 接形 成具 有 一定 结 构 的 晶格 主 体 ， 藏在 晶 包 穴 中的气体分 子 以范德 华 力 与 水 分子 相 互 作 用 ， 形 成 了类 似冰 晶 的一类 晶体 ’ 目前 由于对 气 体 水 。 合 物 的形 成与 分解 及其 促进 剂与 抑制 剂 的研 究 已涉 及工 业生 产 的各个 领 域 ， 因而 就 有 必 要解 决 气 体 水 合物 的热 力学 平衡 与动 力 学 这 两个 最 重 要 的问题 。 自 １４ ９ ０年 至今 ， 国内外学 荐对 气体水 合 物热 力学 的
形成 速 率与分 解 速率相 等 。但若 外 界促使 系统 的温
度、 压力 等条 件发 生变 化时 ， 则该 系统 具备 由亚稳 态
转化 为稳 态 （ 衡 态 ） 平 的趋 势 ， 种趋 势 的大 小一 般 这 可 以 由驱 动力 加 以度 量 。在 水 合 物形 成 的过 程 中 ，
我们 将这 种趋 势定 义为 水合 物 的结 晶驱动 力 。
表 １ 所示 。在表 １中 ， 常 见 的是 用 实 验 压 力 下 系 最
统 的三相 平衡 温度 。 和实验 温度
之差 作 为水合
问题 就有 了很多 不 同 的观 点 和看法 。本 文将前 人
物结 晶驱 动 力 ， 水合 反 应 过 冷 度 ＡＴ 除此 之 外 ， 即 。 用 实验 温度 下溶解 气 的逸度 ，和相 平 衡 时溶 解气 的