[發明專利]色素水合物促進劑及其在制備高儲氣密度氣體水合物中的應用

有效

• 申請號: 201710043728.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106895256B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王素瑩;李亮;王衛星;蔡元浩;李啟杰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;C10L3/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明屬于能源材料技術領域，公開了色素水合物促進劑及其在制備高儲氣密度氣體水合物中的應用。所述色素水合物促進劑是由水和色素均勻混合而成。所述的應用為1)預處理階段：將色素水合物促進劑加入高壓反應釜內，采用待反應氣體，排空；2)水合反應階段：低溫下，通入高壓氣體，反應一段時間，得到高儲氣密度的固態氣體水合物。本發明的色素水合物促進劑，具有來源廣泛，價格低廉，綠色環保，性能穩定，能夠極大能縮短水合誘導時間，增大儲氣量，提高儲氣密度；同時對溫度和壓力條件沒有特殊要求，制備方法快速簡單，有望商業化。

技術領域

本發明屬于能源材料技術領域，具體涉及一種色素水合物促進劑及其在制備高儲氣密度氣體水合物中的應用。

背景技術

氣體水合物是水與甲烷、乙烷、CO₂以及H₂S等小分子氣體形成的非化學計量性籠狀晶體物質，又稱為籠型水合物。形成水合物的水分子通過氫鍵相連形成一些多面體籠孔，尺寸合適的分子可以填充進這些籠孔中，使其具有熱力學穩定性。在標準狀態下，每立方米的水合物可以儲存160～180立方米的氣體。近年來，氣體水合物技術涉及的領域越來越廣，主要包括天然氣儲運、氣體分離、海水淡化、污水處理、溶液濃縮、空調蓄冷等。然而，生成條件苛刻、誘導時間長、形成速率緩慢、儲氣量低等缺點極大地限制了該技術的推廣，因此，尋找新型高效的促進劑是氣體水合物技術得以在以上領域成功應用的關鍵。

促進氣體水合物快速生成技術是水合物領域的熱點問題，這是水合物應用技術的基礎。科研工作者對此進行了大量研究，提出各種方法以促進水合物快速生成，例如合理的反應器形式(使用攪拌式反應器)、改變操作條件(在超聲波、超重力、微波環境下進行水合物生成研究)、強化傳質、傳熱條件(噴霧法、鼓泡法、管道螺旋流動法)、加入促進劑等。其中，使用促進劑可以避免設備的投資增長和流程復雜化，同時提高水合物生成速率。

表面活性劑是使用最多的促進劑，十二烷基硫酸鈉(SDS)作為表面活性劑的代表，是目前使用最廣泛的高效水合物促進劑。但是大多數表面活性劑來自不可再生的石油能源，價格高昂，不是一種環境友好型的促進劑。本發明采用色素作為水合物促進劑，價格低廉，環境友好，并且很多色素可以直接從植物的根、莖、葉中提取。

發明內容

為了克服當前技術的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種色素水合物促進劑。

本發明的另一個目在于提供上述水合物促進劑在制備高儲氣密度氣體水合物中的應用。本發明以色素作為水合物形成促進劑，制備高儲氣密度氣體水合物，具有反應速度快，儲氣量高，原料來源廣泛，無污染等優點。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種色素水合物促進劑，是由水和色素均勻混合而成；具體由100質量份的水和0.01～10質量份的色素均勻混合而成。