专利名称：测定气体水合物相平衡条件的方法
技术领域：
本发明是关于一种测定气体水合物相平衡条件的方法。
背景技术：
气体水合物是轻烃、C02及H2S等小分子气体与水形成的一种非化学计
量性的笼状晶体物质。现已发现的气体水合物结构类型主要有三种结构I
型、n型和结构H型，每种结构中均含有由水分子以氢键相互连接而成的大 小和数量不等的各种孔穴，较小的气体小分子填充于孔穴之中，并支撑起孔 穴。
随着气体水合物技术在天然气的勘探与开发、油气管线运输、以及生物 工程和环境保护等方面的应用，对水合物的研究日益受到关注，而对水合物 相平衡数据进行测量是水合物研究的一个重要方面和基础工作。
气体水合物平衡体系中可能出现的共存平衡相包括气相、冰相、富水
液相、富烃液相以及三种结构的气体水合物相。根据Gibbs相率，F=C_P+2
(式中F是自由度数；C是组成材料系统的独立组元数；P是平衡相的数
目)，纯气体在体系中存在三相(气-水-水合物或气-冰-水合物)时的自由
度为1，所以某一温度下达到三相平衡时的体系压力值是唯一的。对于气体
混合物，体系中存在三相时其自由度大于1，平衡条件除与压力有关外，还
与气体相的组成有关。
一些学者在积累了大量的气体水合物相平衡方面的研究和实验数据的
基础上，建立了多个水合物相平衡计算模型，这类的计算模型例如文献[1]
Sloan E D. Clathrate Hydrates of Natural Gases. 2 ed. NY: Marcel Dekker. Inc, 1998; [2] Parrish W R, Prausnitz J M. Dissociation Pressures of Gas HydratesFormed by Gas Mixtures. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 1972; 11: 26-35; [3] Chen G J， Guo T M. A New Approach to Gas Hydrate Modeling. Chem. Eng. J., 1998; 71: 145-151; [4] Van der Waals J H, Platteeuw J C. Clathrate Solutions. Adv. Chem. Phys., 1959; 2: l-57等中的报道。然而，通过这些模型所计算得 到的水合物相平衡条件仅是建立在一定理论基础上的预测值，而且只适用于 自由水体系或特定的某种体系，在实际应用中仍需要对各种条件下的水合物 相平衡数据进行直接的实际测定。
目前用于直接测定水合物相平衡条件的方法主要有三种恒温压力搜索 法、恒压温度搜索法和恒容曲线法。
恒温压力搜索法是指在高压低温下生成水合物，然后将水合物温度维持 在要测定的温度，降低体系压力使水合物分解，肉眼观察当最后一粒水合物 晶体消失时的压力即为实验温度对应的平衡压力。
恒压温度搜索法是指在测量过程中保持体系的压力恒定，降低体系的温 度，待水合物生成后缓慢升高体系温度，肉眼观察当最后一粒水合物晶体消 失时的温度即为实验压力对应的平衡温度。
恒温压力搜索法和恒压温度搜索法的缺点在于肉眼观察偏差容易引起 实验误差，而且，这些方法仅适宜于测定自由水相体系的水合物相平衡条件， 并不适用于多孔介质水合物体系。
恒容曲线法是指维持体系的体积不变，降低气-水体系的温度，开始阶 段体系压力缓慢下降，当水合物开始生成时体系压力急剧下降，待压力不再 降低时则升高体系温度，水合物分解使得体系压力快速升高，待水合物完全 分解后体系压力随温度升高而上升的速度明显减慢，压力上升速度明显减慢 时的温度、压力即为一组平衡条件。恒容曲线法测定水合物相平衡条件的缺 点在于测量周期长，平衡温度不确定且对水合物的生成量比较敏感，温度 或压力测量的滞后也将影响测量的精度。
基于以上测定水合物相平衡条件的常用方法所存在的上述问题，如果能够提出一种测定精确度高、并适于测定多孔介质中的气体水合物平衡条件的 方法，必将能很大程度地促进水合物技术的应用进展。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种新的测定气体水合物相平衡条件的方法， 通过简便的操作，可以准确测定各种体系包括自由水体系或多孔介质体系中 的气体水合物的温-压平衡条件。
本发明提出了一种新的测定气体水合物相平衡条件的方法，该方法主要 包括步骤
(1) 使待测气体在设置有测温、测压及排气系统的反应釜中与含水样 品接触生成气体水合物；
(2) 压缩反应釜内的气相空间；
(3) 将反应釜内体系温度调节至待测平衡条件的温度，排气降压，直 至釜内压力由于停止排气而立即升高时，关闭排气系统，使反应釜成为封闭 体系；
(4) 观察釜内压力变化，待釜内压力在三小时内的变化值小于0.01MPa 后，即可认为釜内水合物体系己达到了分解平衡，确定釜内的压力达到平衡 压力，该压力与此时釜内体系的温度即为该水合物的一组相平衡条件。
采用本发明的方法，可测量自由水或多孔介质中的气体水合物平衡条 件，且不必须用肉眼观察水合物的分解状况来判断是否达到平衡条件，测定 精确度高。
根据本发明的具体实施方案，所述生成气体水合物的步骤可以按照下列 操作进行将用于生成水合物的含水样品放入反应釜中，并使反应釜及其内 样品温度维持在低温，然后将反应釜抽真空后通入待测气体(如甲烷、乙烷、 丙烷、乙烯、二氧化碳、氮气、硫化氢或其混合物，或者含丁烷或戊烷的混 合气体等)，使该气体与含水样品接触生成水合物。优选地，控制生成水合
物的温度为0 1.(TC，在该温度范围内水为液态，温度较低，有利于水合物 快速、大量生成。生成水合物通常是在较高压力下进行，本发明中优选应控 制向反应釜内通入待测气体至反应釜内体系压力高于该温度下水合物的平 衡压力2MPa以上，可利于水合物快速、大量生成，确保生成了足够的水合 物以进行后续实验步骤。所述平衡压力的数值对于本领域的技术人员而言可 根据现有技术的计算模型(例如文献[1] Sloan E D. Clathrate Hydrates of Natural Gases. 2 ed. NY: Marcel Dekker, Inc， 1998; [2] Parrish W R， Prausnitz J M. Dissociation Pressures of Gas Hydrates Formed by Gas Mixtures. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev" 1972; 11: 26-35; [3] Chen G J， Guo T M. A New Approach to Gas Hydrate Modeling. Chem. Eng. J.， 1998; 71: 145-151; [4] Van der Waals J H， Platteeuw J C. Clathrate Solutions. Adv. Chem. Phys.， 1959; 2: l-57等中记载的水合物相平衡条件计算模型)估算，在此通过引用的方式将
这些现有技术文献的全部内容合并于本发明的说明书中，而不再对具体的计 算模型进行赘述。
本发明的方法中，在生成水合物后，需要压縮反应釜内的气相空间，可 控制压縮反应釜内的气相空间至原体积的1/4以内，尽量将应釜内的水合物 压实或仅留有少量气相空间。具体操作时可使用设置有活塞的反应釜，移动 该活塞可便于调节反应釜内的气相空间。
在压縮反应釜内的气相空间后，可将反应釜内体系温度调节至待测平衡 条件的温度，排气降压。理论上该排气降压步骤应将釜内压力降至该待测条 件下水合物的平衡压力以下即可，但实际应用中由于该条件下水合物的平衡 压力的实际数值待测，具体操作时可在该排气过程中随时停止排气观察釜内 压力变化，直至釜内压力由于停止排气而立即升高时，即可认为已将釜内压 力降至该待测温度下水合物的平衡压力以下；或者，也可按照目前已有的计 算模型(例如前述文献[1] Sloan E D. Clathrate Hydrates of Natural Gases. 2 ed. NY: Marcel Dekker. Inc， 1998; [2] Parrish W R, Prausnitz J M. DissociationPressures of Gas Hydrates Formed by Gas Mixtures. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 1972; 11: 26-35; [3] Chen G J, Guo T M. A New Approach to Gas Hydrate Modeling. Chem. Eng. J.， 1998; 71: 145-151; [4] Van der Waals J H， Platteeuw J C. Clathrate Solutions. Adv. Chem. Phys., 1959; 2: 1-57等中的计算 模型)估算出一估计平衡压力，排气至釜内压力比该估计平衡压力值小0.1 lMPa左右，做为具体实验时的初值。
排气降压至达到要求后，关闭排气系统，使反应釜成为封闭体系。然后 观察釜内压力变化，釜内压力将在关闭排气系统后立即升高，并在升高到一 定值后的长时间内基本保持不变(三小时内的变化值小于0.01MPa)，即可 认为此时釜内水合物体系己达到了分解平衡，此时釜内体系的温度和压力即 为该水合物的一组相平衡条件。
根据本发明的具体实施方案，在完成所述水合物的一组相平衡条件的测 定后，可将反应釜内体系温度升至下一待测平衡条件的温度，测定该下一温 度下的平衡压力。也就是说，本发明提供的测定气体水合物相平衡条件的方 法，可按照由低到高的顺序确定待测平衡条件的温度，按照该顺序调节反应 釜内温度，分别测定各温度下的体系平衡压力，得到所测气体水合物在一系 列温度下的多组相平衡条件数据。随着所测体系温度的逐步升高，若体系压 力变化仅由温度变化而不是水合物分解引起(若无水合物分解，当继续升温 至下一温度并稳定后，釜内压力基本保持不变；当有水合物分解时，温度即 使升至下一温度并稳定，釜内压力仍升高)，停止实验。
本发明的方法，可以用于各种体系中气体水合物相平衡条件的测定，艮P， 适用于本发明的所述用于生成水合物的含水样品可以是各种可以生成水合 物的含水物质，例如纯水，含盐、含醇、含水合物抑制剂或表面活性剂的 水溶液，含水的多孔介质(例如含水的石英砂、硅胶、海底沉积物、活性炭， 也可以是硅藻土、石棉、膨润土、分子筛、白土、活性氧化铝、硅酸铝或陶 瓷等多孔介质)，以及四氢呋喃、环醚、环氧乙垸或三氯甲烷与水的混合体
系等。当将本发明的方法用于测定多孔介质中的气体水合物相平衡条件时， 可以将该多孔介质先用筛网包裹起来后再放入反应釜中，以避免当反应釜内 排气时介质颗粒进入排气管线。
本发明的方法，可以适用于单一气体生成的水合物相平衡条件的测定， 也可以适用于双组分或更多组分的混合气体生成的水合物相平衡条件的测 定。本发明的方法可适用的可生成水合物的气体可以包括，但不限于以下物 质中的一种或多种甲院、乙烷、丙烷、乙烯、二氧化碳、氮气、硫化氢或 其混合物，也可以是丁烷或戊垸与上述小分子气体(例如甲垸、乙烷或氮气 等)的混合气体等。若待测体系中的气体为混合气体，测定过程中待釜内压 力达到所测温度下的平衡压力后，可取出气体，进一步分析该平衡条件下的 气体组成。
本发明的测定气体水合物相平衡条件的方法中，所使用的测定装置可以 釆用现有的测定相平衡条件的装置，该装置主要包括反应釜，该反应釜设置 有测温系统、测压系统以及可将反应釜内的气体排出的排气系统。为进一步 提高本发明的测定方法的操作便捷性，本发明的方法中优选使用设置有活塞 的反应釜，移动该活塞可调节反应釜内的气相空间，以便于将釜内水合物压 实或仅留有少量空间。另外，本发明在测温过程中最好应维持所述测温系统 的测温点直接与所测样品接触，在测定过程中应最好将所述反应釜与测压系 统都置于恒温空气浴中，以减少测量误差；为便于观察实验现象，本发明中
最好使用透明反应釜或带视窗的反应釜；本发明还可利用计算机数据自动采 集系统来采集数据，而无需人工长时间观察记录，提高数据可信度。
综上所述，本发明的测定气体水合物相平衡条件的方法，可以成功用于 各种体系(包括自由水体系或多孔介质体系等)中的单一气体水合物或混合 气体水合物相平衡条件的测试，能够准确测定气体水合物温-压平衡条件。 本发明的方法适用于天然气水合物的勘探与开发、油气管线中防止水合物堵 塞、基于水合物的技术开发等研究领域中确定某一温度或某一压力下水合物
的生成条件，具有广泛的应用背景。
图1为本发明的恒容升温法测定水合物相平衡条件的实验装置的结构示 意图。
图2显示甲烷+水体系中水合物分解压力随时间的变化关系。
图3显示利用本发明的方法测定的甲烷+水体系的平衡条件与现有技术
中的文献数据对比结果。
图4显示甲垸+水+80 100目石英砂体系中水合物分解压力以及生成压
力随时间的变化关系。
图5显示甲烷+水+80 100目石英砂体系的水合物平衡条件。
图6显示甲烷(95mol%) +乙烷(5mol%) +水+80 100目石英砂体系的
水合物平衡条件。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步地详细说明，旨在帮助阅读者更 好地理解本发明的技术实质和所能产生的有益效果，不能理解为对本发明实 施范围的任何限定。
实施例一测定气体水合物相平衡条件的装置与方法 本实施例中的恒容升温分解平衡法测定气体水合物相平衡条件的装置 请参见图1所示，该装置包括反应釜1，该反应釜1设置有测温系统(温度 传感器)2、测压系统(压力传感器)3，还设有可将反应釜l内的气体排出 的排气系统4。其中，测温系统2的测温点位于反应釜1中，能直接与反应 釜内的待测样品5接触；且该反应釜设置有活塞6，该活塞6将传压介质7 与实验体系(待测样品5)隔开，可利用手动泵8通过传压介质7推动该活
塞6调节反应釜内体系压力。本实施例的装置中，所述测压设备与反应釜都 处于恒温空气浴10中，可避免测压设备的温度与反应釜温度不同造成的误 差。该反应釜可设为透明形式(如蓝宝石高压反应釜)，或设置有视窗。
利用该装置测定气体水合物相平衡条件时，先将需测定平衡条件的用于
生成水合物的含水样品5放入反应釜1中，使测温系统2的测温点直接与样 品接触，并控制反应釜1及其内样品5温度维持在0 1.0°C;利用排气系统 4将反应釜1内抽真空，再将待测气体从气罐9中引入反应釜1内，使该待 测气体与样品中的水于低温高压的条件下(例如温度0 1.(TC，压力最好应 大于按照现有计算模型计算得到的该温度下的平衡压力值2MPa以上)反应 生成气体水合物；水合物生成完全后可通过手动泵8推动活塞6，以压缩反 应釜l内的气相空间，通常应将气相空间压縮至原体积的1/4以内，尽量将 釜内水合物压实或仅留有少量空间；然后将釜内体系温度调节至待测平衡条 件的温度，排气降压，随时停止排气观察釜内压力变化，直至釜内压力由于 停止排气而立即升高时，关闭排气系统，使反应釜成为一个封闭体系(也可 先按照前述现有计算模型估算出所测纯气体或混合气体在自由水体系中的 水合物生成条件的平衡压力值，该估算值以下0.1 lMPa左右的压力值可以 做为所测自由水体系或多孔介质体系实验的初值。通常情况下，按照现有计 算模型估算出的所测纯气体或混合气体在自由水体系中的水合物平衡压力， 比实际测量得到的多孔介质体系中的水合物实际平衡压力要低，因此，具体 实验时可先排气将釜内压力降低至该估算值观察实验现象，如关闭排气系统 后釜内压力并不升高，再继续排气降压。根据发明人的实际操作经验，可排 气至釜内压力比所估算值小0.1 lMPa左右后关闭排气系统)，开始计时， 记录反应釜内压力的变化，如果压力持续上升，表明尚未达到平衡状态；若 压力上升至一定值后长时间不变(三小时内变化小于0.01MPa)，则认为已 达到气-水-水合物三相平衡，此时对应的体系的温度和压力即为一组水合物 三相平衡条件。若待测气体为混合气，可在此时取出气体分析气相组成。在
完成一组水合物三相平衡条件的测定后，可升高体系的温度至下一温度，继 续记录压力变化，采用类似判断标准(压力长时间不变可认为达到三相平衡) 继续测定该温度下的平衡压力条件，由此得到一系列水合物相平衡条件数 据。如果继续升温，当温度稳定之后，体系压力在较长时间内没有变化，表 明反应釜内水合物已完全分解，可停止实验。
本发明的测定气体水合物相平衡条件的方法是恒容升温分解平衡法，采 用本发明的装置和方法可成功测量自由水体系或多孔介质中的单一或混合 气体水合物相平衡条件。本发明还可利用计算机数据自动采集系统来采集数 据，而无需人工长时间观察记录，测定的水合物平衡条件数据可信度更高。
实施例二甲烷+水体系水合物相平衡条件的测定
本实施例采用实施例1中的装置，测定甲烷+水体系水合物相平衡条件。
反应釜中置有纯水，维持体系温度为0.5°C，抽真空，进纯甲烷气至 9.0MPa，使反应釜内生成大量水合物。水合物生成完全后，推动活塞压实水 合物，之后将体系温度升至4.0°C，利用现有计算模型可以估算出该温度条 件下甲垸在自由水体系中的水合物生成条件的平衡压力为3.80MPa，排气降 压至3.50MPa关闭排气系统，使反应釜成为封闭体系，开始计时，记录压力 变化，在完成一组水合物三相平衡条件的测定后，升高体系的温度至下一温 度，继续记录压力变化，如图2所示。可以看出，对于每组温度、压力体系， 温度保持恒定，体系压力逐渐升高并趋于稳定，并能保持5个小时左右不发 生变化，该分解压力值即为该温度下的水合物平衡压力。采用该方法测得的 甲垸+水体系水合物平衡压力、温度数据请参见图3，图3中同时列出了文 献[l] Sloan E D. Clathrate Hydrates of Natural Gases. 2 ed. NY: Marcel Dekker. Inc， 1998中报道的实验数据，可以看出，两者符合较好，表明本发明的方法 可以准确测量水合物的相平衡条件。
实施例三甲垸+SDS水溶液(650ppm) +80~100目石英砂体系水合物 相平衡条件的测定
本实施例采用实施例1中的装置，测定甲垸+SDS水溶液(650ppm) +80 100目石英砂体系(多孔介质体系)中水合物相平衡条件。
反应釜内置有十二烷基磺酸钠(SDS)水溶液(SDS浓度650ppm)， 并将多孔介质样品(80~100目石英砂)用筛网包裹起来置于反应釜内，以避 免在排气时介质颗粒进入排气管线。维持体系温度0.5°C，抽真空，进纯甲 烷气体至9.0MPa，生成水合物。之后推动活塞，压实水合物；将体系温度 升至4.0。C，估计此时平衡压力为3.90MPa，排气降压至3.50MPa关闭排气 系统，使反应釜成为封闭体系，开始记录压力变化，釜内压力将逐渐升高并 趋于稳定后，得到一组相平衡条件。并在完成一组水合物三相平衡条件的测 定后，升高体系的温度至下一温度，继续记录压力变化，得到各温度下的分 解平衡压力。本实施例中，在水合物完全分解后，降低体系温度，并保持温 度恒定，生成水合物，直至压力保持5个小时左右不再变化，由此可以得到 水合物形成过程的生成压力。体系压力、温度随时间的变化如图4所示。图 5示出了由该方法测得的各温度条件下的甲烷+水+80 100目石英砂体系的 分解平衡压力，图中同时列出了测得的水合物形成过程的生成压力，两者基 本一致，水合物形成过程的生成压力与分解过程的平衡压力可以相互验证， 表明本发明的方法可以成功用于传统水合物相平衡测量方法所不能涉及的 多孔介质体系，且所测得的水合物相平衡条件具有一定的可信度与准确度。 由图4可以看出，水合物的形成十分缓慢，生成压力测定所需时间远大于分 解平衡压力的测试时间，分解平衡压力方法效率更高。
实施例四甲烷(95mol°/。) +乙垸(5mol%) +SDS水溶液(650ppm) +80 100目石英砂体系水合物相平衡条件的测定
本实施例采用实施例1中的装置，测定甲烷(95mol%) +乙烷(5mol%)
十SDS水溶液(650ppm) +80~100目石英砂体系中水合物相平衡条件。
反应釜内置有十二垸基磺酸钠(SDS)水溶液(SDS浓度650ppm)， 并将多孔介质样品(80 100目石英砂)用筛网包裹起来置于反应釜内，维持 体系温度0.5°C ，抽真空，进混合气体(甲垸95mol。/o+乙垸5mol。/。)至9.0MPa， 生成水合物，为保证气相的固定组成，水合物形成过程中混合气体不断补充、 更新。之后推动活塞，压实水合物；将体系温度升至测试温度(4.3°C)，按 照现有计算模型估算出此时平衡压力为3.0MPa左右，排气降压至2.8MPa 关闭排气系统，使反应釜成为封闭体系，开始记录压力变化，釜内压力逐渐 升高并在达到2.92MPa后的三小时内基本保持不变，确认此时釜内水合物体 系的温度(4.3°C)和压力(2.92MPa)为该水合物的一组相平衡条件。在完 成一组水合物三相平衡条件的测定后，升高体系的温度至下一温度，继续记 录压力变化，得到各温度下的分解平衡压力，直至水合物完全分解。本实施 例中，在待釜内压力达到所测温度下的平衡压力后，取出少量气体样品，采 用气相色谱分析气体组成。图6示出了由该方法测得的各温度条件下的甲烷 (95mol%) +乙烷(5mol%) +水+80~100目石英砂体系的分解平衡压力。测 得的水合物完全分解后的组成为甲烷94.6mo1。/。，乙烷5.4mo1。/。。
权利要求
1、一种测定气体水合物相平衡条件的方法，该方法包括步骤(1)使待测气体在设置有测温、测压及排气系统的反应釜中与含水样品接触生成气体水合物；(2)压缩反应釜内的气相空间；(3)将反应釜内体系温度调节至待测平衡条件的温度，排气降压，直至釜内压力由于停止排气而立即升高时，关闭排气系统，使反应釜成为封闭体系；(4)观察釜内压力变化，待釜内压力在三小时内的变化值小于0.01MPa后，确定釜内的压力达到平衡压力，该压力与此时釜内体系的温度即为该水合物的一组相平衡条件。
2、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中， 所述生成气体水合物的步骤包括将用于生成水合物的含水样品放入反应釜中，并使反应釜及其内样品 温度维持在0 1.0°C，然后将反应釜抽真空，并通入待测气体至反应釜内 体系压力高于该温度下水合物的平衡压力2MPa以上，使该气体与含水样品 接触生成水合物。
3、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中， 所述步骤(2)中是压縮反应釜内的气相空间至原体积的1/4以内。
4、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中， 所述含水样品选自于以下物质中的一种或多种纯水，含盐、含醇、含水 合物抑制剂或表面活性剂的水溶液，含水的多孔介质，以及四氢呋喃、环 醚、环氧乙垸或三氯甲垸与水的混合体系，其中所述含水的多孔介质包括: 含水的石英砂、硅胶、海底沉积物、活性炭、硅藻土、石棉、膨润土、分 子筛、白土、活性氧化铝、硅酸铝或陶瓷。
5、 根据权利要求4所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中， 所述含水样品为含水的多孔介质，该多孔介质是用筛网包裹起来后放入反 应釜中。
6、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，该方法还包括步骤在完成所述水合物的一组相平衡条件的测定后，将反应釜内体系温度 升至下一待测温度，测定该下一待测温度下的平衡压力。
7、 根据权利要求1或6所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其 中，按照由低到高的顺序确定待测平衡条件的温度，按照该顺序调节反应 釜内温度，分别测定各温度下的体系平衡压力，得到所测气体水合物在一 系列温度下的多组相平衡条件数据。
8、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中，所述待测气体包括甲烷、乙垸、丙烷、乙烯、二氧化碳、氮气、硫化氢或其混合物。
9、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中，所述待测气体为混合气体，该方法还包括步骤待釜内压力达到所测温度 下的平衡压力后，取出气体分析组成。
10、 根据权利要求1所述的测定气体水合物相平衡条件的方法，其中， 使用设置有活塞的反应釜，移动该活塞调节反应釜内的气相空间；且将所述反应釜与测压系统都置于恒温空气浴中，并在测温过程中维持所述测温 系统的测温点直接与所测样品接触。
全文摘要
本发明提供了一种测定气体水合物相平衡条件的方法，其主要包括步骤使待测气体在设有测温、测压及排气系统的反应釜中生成水合物；压缩反应釜内的气相空间；将反应釜内体系温度调节至待测平衡条件的温度，排气降压，直至釜内压力由于停止排气而立即升高时关闭排气系统，使反应釜成为封闭体系；观察釜内压力变化，若压力长时间保持不变，则认为已达到三相平衡，此时对应的温度和压力即为水合物的一组相平衡条件。之后可进一步升高体系温度至下一待测平衡温度，继续记录压力变化，直至反应釜内水合物完全分解，由此可得到水合物的一系列相平衡条件数据。采用本发明的方法可测量自由水体系或多孔介质中的气体水合物相平衡条件，且测定精确度高。
文档编号G01N25/12GK101377478SQ200710178198
公开日2009年3月4日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者孙长宇, 陈光进, 陈立涛 申请人:中国石油大学(北京)