基于转化率法研究冰粉生成乙烯水合物的动力学及THF非常规抑制作用

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作   者：

施伟光;  卿红霞;  张尚尚;  鲁晓怡;  王晓峰;  李本仙;  徐晓虎;  刘卫国;  王俊;  董朝晖; 

作者机构：

大连理工大学能源与动力学院;  东北石油大学化学化工学院;  上海同步辐射光源中国科学院上海应用物理研究所;  吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室; 

关键词：

冰粉;  动力学;  四氢呋喃;  乙烯水合物;  Avrami和Arrhenius方程; 

期刊名称：

高等学校化学学报

基金项目：

i s s n：

0251-0790

年卷期：

2018 年 39 卷 09 期

页   码：

1968-1975

摘   要：

利用压缩因子Z修正理想气体状态方程,得到冰粉生成乙烯水合物过程中冰体积的转化率,并结合Avrami方程与Arrhenius方程研究温度、压力及四氢呋喃等可控因素对冰粉生成乙烯水合物的影响规律和动力学行为.结果表明,乙烯与冰粉反应生成水合物时不存在诱导期,乙烯在冰粉表面快速成核并在一维方向上等速生长.在乙烯初始压力为4.90 MPa,温度在260.05~269.75 K范围内,冰粉合成乙烯水合物活化能E_a=21.28 kJ/mol,温度为269.75 K时,冰粉的最终转化率达19.20%.随着压力(1.98~4.90 MPa)和温度(250.46~269.75 K)升高,冰粉转化率也增加.THF降低了冰粉转化率和转化效率,分子尺寸效应表明THF在冰粉生成乙烯水合物过程中存在非常规抑制作用.