添加1,3,5-三氧六環、2,5-二氫呋喃、1,3-二氧五環對於二氧化碳水合物分解狀態之實驗量測

Measurements of the Dissociation Conditions of Carbon Dioxide Hydrate in the Presence of 1,3,5-Trioxane, 2,5-Dihydrofuran, and 1,3-Dioxolane

許益嘉(Yi-Chia Hsu)

指導教授 ： 陳延平

國立臺灣大學/工學院/化學工程學研究所/碩士(2012年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2012.00114

摘要

本研究的主要目的是建立一套高壓設備，並利用此高壓設備進行等容溫度搜尋法實驗，量測二氧化碳水合物在不同添加劑存在時的分解情形，實驗主要量測二氧化碳水合物相、水相、氣相三相共存之相平衡數據。本研究添加1,3,5-三氧六環、2,5-二氫呋喃、1,3-二氧五環及二氫吡喃這四種環醚類添加劑，量測當不同添加劑存在時，對於二氧化碳水合物的相平衡曲線會有何影響，以及比較在相同濃度下，這些物質對二氧化碳水合物的影響程度，並了解這些化學添加劑對於二氧化碳水合物的生成是否有抑制或促進的效果。

在10 wt %下，前三種添加劑可使相平衡區線往高溫低壓的方向移動，因此這三類添加劑均屬於促進劑。在1,3,5-三氧六環 + 水 + 二氧化碳之三成分系統中，平衡溫度最高增加5 K。而在2,5-二氫呋喃 + 水 + 二氧化碳的系統，平衡溫度最高可增加6.9 K。最後在1,3-二氧五環 + 水 + 二氧化碳的系統時，平衡溫度最高僅能增加4.2 K。故這三種添加劑對於按二氧化碳水合物的促進效果為2,5-二氫呋喃 > 1,3,5-三氧六環 > 1,3-二氧五環。然而，二氫吡喃卻會使二氧化碳水合物的相平衡曲線往低溫高壓的方向移動，表示二氫吡喃對於二氧化碳水合物有抑制的效果，在二氫吡喃 + 水 + 二氧化碳之三成分系統中，平衡溫度平均約降低1.3 K。

關鍵字

二氧化碳水合物 ； 等容溫度搜尋法 ； 1,3,5-三氧六環 ； 2,5-二氫呋喃 ； 1,3-二氧五環 ； 二氫吡喃

並列摘要

In this study, we reported the dissociation conditions for the carbon dioxide hydrate in the presence of cyclic ethers such as 1,3,5-Trioxane, 2,5-Dihydrofuran, 1,3-Dioxolane, and 3,4-Dihydro-2H-pyran. We measured the three phase (H-Lw-V) experimental data by using isochoric method. The experiments were conducted in the carbon dioxide + water + cyclic ethers in the pressure from 1.6 MPa to 3.5 MPa. All of them were conducted at 10 wt %.

The experimental results showed that 1,3,5-Trioxane, 2,5-Dihydrofuran, and 1,3-Dioxolane could increase the carbon dioxide hydrate equilibrium temperature at about 5 K, 6.9 K, and 4.2 K respectively. The cyclic ethers of 1,3,5-Trioxane, 2,5-Dihydrofuran, and 1,3-Dioxolane in this study could promote the formation of carbon dioxide hydrate, and the promoting effect decreased in the following order: 2,5-Dihydrofuran > 1,3,5-Trioxane > 1,3-Dioxolane. However, 3,4-Dihydro-2H-pyran showed the totally different result in carbon dioxide system. 3,4-Dihydro-2H-pyran could inhibit the carbon dioxide hydrate formation. The average inhibit temperature is about 1.3 K.

並列關鍵字

carbon dioxide hydrate ； isochoric method ； 1,3,5-Trioxane ； 2,5-Dihydrofuran ； 1,3-Dioxolane ； 3,4-Dihydro-2H-pyran

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