为验证Ar促进CO2置换CH4水合物实验方案的可行性,在自行设计的实验台上开展了可行性实验.通过设置不同的At/CO2的混合比例对照实验,研究在相同置换温度、压力条件下,充入不同Ar含量对置换过程中不同时刻CH4置换量、Ar和CO2的残余量及置换率的影响规律.置换实验的压力为3.5 MPa,温度为278.15 K,置换气体分别为纯CO2 、Ar和CO2的混合气(混合比为1∶3、1∶4、1∶9).实验研究表明:纯CO2置换CH4的置换率仅为4.6％,混合比为1∶3、1∶4、1∶9的混合气置换率分别为21％、63％和66％,所以Ar作为小分子气体添加剂促进了CO2置换CH4水合物,提高了CH4的置换率;随着充入Ar比率的增大,不同时刻CH4的置换量及置换率均有所提高,Ar和CO2的残余量有所减少;在置换反应的初始阶段CH4的置换率增长较快,在置换反应中后期,CH4的置换率变化平缓.
水合物 置换 CO2 CH4 Ar 置换率