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近日，由深海極端環(huán)境模擬研究室團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所、新加坡國(guó)立大學(xué)合作研究，在固化天然氣儲(chǔ)運(yùn)(SNG)領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。該研究涉及了不同濃度的二噁烷–甲烷水合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)與模型，原位拉曼光譜研究，以及宏觀動(dòng)力學(xué)強(qiáng)化。相關(guān)成果已在線發(fā)表在《Applied Energy》期刊上。

在該研究中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析，深入探討了二噁烷作為一種有效的熱力學(xué)促進(jìn)劑，在固化天然氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的應(yīng)用潛力。通過(guò)系統(tǒng)地測(cè)量不同濃度下二噁烷–甲烷水合物的相平衡條件，研究人員發(fā)現(xiàn)二噁烷能顯著改善水合物的熱力學(xué)性能，從而為天然氣的安全高效儲(chǔ)存和運(yùn)輸提供了新的思路。

原位拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用，使得研究團(tuán)隊(duì)能夠在分子層面上觀察水合物的形成過(guò)程，揭示了二噁烷對(duì)水合物大籠和小籠占據(jù)機(jī)制的影響。這種深入的理解有助于優(yōu)化水合物的形成條件，提高天然氣的封裝效率。

此外，宏觀動(dòng)力學(xué)的強(qiáng)化研究進(jìn)一步證實(shí)了二噁烷在加快水合物形成速率和改善其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的作用。這些研究成果為固化天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了重要的科學(xué)依據(jù)，并為未來(lái)的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖1 二噁烷–甲烷水合物生成示意圖

上述研究由海南省科技人才創(chuàng)新項(xiàng)目、廣東省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展(海洋六大產(chǎn)業(yè)）專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目和新加坡國(guó)家研究基金會(huì)項(xiàng)目支持，論文第一作者為孫既粵博士，蔣磊研究員為該論文共同通訊作者。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.123517