[發明專利]一種復配型氣體水合物生成促進劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410678500.0
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104437290A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 周詩崠;余益松;張錦;王樹立;趙書華;劉朝陽;蔣斌
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J3/00;C10L3/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及氣體水合物，特指一種復配型氣體水合物生成促進劑及其制備方法，其通過物理和化學的協同作用減少水合物的生成誘導時間，提高水合物的生成速率。

背景技術

氣體水合物是一種由水分子和氣體分子在低溫高壓條件下形成的一種非化學計量的籠形化合物，如何高效快速生成氣體水合物是包括天然氣水合物儲運技術，氣體連續分離技術等在內的一系列水合物應用技術的基礎；當前，促進水合物生成的方法主要包括化學強化和物理強化二種，化學強化主要是通過向氣體水合物生成反應液中添加化學添加劑來實現，其主要包括以降低氣液界面間的張力為基礎的動力學促進劑和以改變氣體水合物生成的熱力學條件為基礎的熱力學促進劑；而機械強化則主要包括攪拌，鼓泡噴淋三種形式。相較于前者，后者的運行費用及一次性投資皆較大，因此，前者普遍被認為是解決氣體水合物技術工業化應用的最理想的手段。

文獻“張慶東，李玉星，王武昌.?化學添加劑對水合物生成和儲氣的影響[J].?石油與天然氣化工，2014,43(2):146-151”通過實驗研究了四氫呋喃及十二烷基硫酸鈉對氣體水合物生成的影響，結果表明，后者對水合物的生成促進效果明顯，而前者的效果較差，但二者復配條件下的效果最為顯著；文獻“徐小軍，李工，王樹立.表面活性離子液體的合成及其在促進CO₂水合物生成中的應用[J].石油化工，2014,43(3):304-309.提出采用離子液體促進劑來加快氣體水合物的生成，但其效果并不十分理想；專利“四氫噻吩作為水合物促進劑的應用”（公開（公告）號CN103466547A）提出了采用四氫噻吩作為水合物生成促進劑，其的加入改變了水合物生成的熱力學條件下，使得臨界溫度得到了提高；上述當前所研究的促進劑雖然能夠在一定成度上促進氣體水合物的生成，但其促進效率依然有待提高，且大部分促進劑在使用過程中存在用量大，回收難，二次污染等問題。

中國專利201410169852.3公開了一種氣體水合物生成促進劑提出了一種采用納米活性炭與烷基二苯醚二磺酸鹽復配作為氣體水合物的生成促進劑取得了較好的效果，但該促進劑在使用中易聚沉；因此，亟需尋找到一種體系穩定、可回收且促進效果好的水合物生成促進劑。

發明內容

本發明的目的是針對水合物生成促進劑研究過中所遇到的回收難，二次污染，氣體轉化效率低等問題，而提出了一種從水合物生成的傳熱傳質二方面來促進氣體水合物生成的復配型水合物生成促進劑。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案。本發明所提供的水合物生成促進劑是由納米分散顆粒與雙子型表面活性劑溶于水中形成的混合溶液；其中納米分散顆粒為納米石墨烯顆粒，納米石墨烯顆粒的純度（質量分數）為99%，細度分布在20~60nm之間，雙子表面活性劑則采用二亞甲基-1,2-雙（十二烷基二甲基溴化銨）-C_12-2-12?2Br^-1；以混合溶液為總量計算，所配置的混合溶液中納米石墨烯顆粒的濃度控制在0.08%~1.2%之間；雙子表面活性劑的濃度則控制在0.03%~0.1%之間，余量為水。

所述的水為蒸餾水。

本發明的技術原理主要是采用納米石墨烯作為促進氣體水合物生成的主要成分，而二亞甲基-1,2-雙（十二烷基二甲基溴化銨）-C_12-2-12?2Br^-1作為保持溶液懸浮特性穩定的分散劑，此外，該物質的添加還能夠降低氣液間的表面張力，起到了雙重效果；與中國專利201410169852.3相比，其選用了熱導率更高的納米石墨烯，且選用了二亞甲基-1,2-雙（十二烷基二甲基溴化銨）-C_12-2-12?2Br^-1作為穩定分散劑?并明確了其穩定性較佳的制取參數。