[發明專利]高效固態水合物促進用組合物及制備方法和強化生成水合物的方法

有效

• 申請號: 202010562090.9
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN113817519B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 閆柯樂;肖安山;胡緒堯;張紅星;呂程;王倩
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化安全工程研究院有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 杜云英;陳小蓮

本發明涉及天然氣安全儲運技術領域，公開了一種高效組合物及制備方法和強化生成水合物的方法，該組合物包括水合物促進劑和泡騰劑；其中，泡騰劑能夠在水中自行釋放出氣體，能夠在具有化學促進作用的同時，因自身產生氣泡而“泡騰”，增大水合物促進劑與氣體的接觸面，從而替代機械強化，為水合物生成過程特別是水合物成核和生長初期階段提供動力，從而促進水合物的持續生成。因此，該組合物在水合物生成過程中具有較高的水合物生成速率，并且不需要在設備中設置機械攪拌單元，可以降低設備的投入成本，同時不需要持續的攪拌，更加節約能耗。

技術領域

本發明屬于天然氣安全儲運技術領域，涉及涉及一種高效固態水合物促進用組合物及制備方法和強化生成水合物的方法。

背景技術

天然氣中甲烷占大多數(90vol％)，另外含有少量的乙烷、丙烷等組成。同常規的天然氣儲運技術，比如液化天然氣(LNG)、壓縮天然氣(CNG)、吸附法儲運技術(ANG)等相比，水合物法儲運天然氣技術具有較多的優勢。目前通常采用機械強化法和化學促進法對水合物生成過程進行人為強化。但在實際應用過程中，機械法需要對水合物生成裝置增設攪拌單元，設備投入成本高且在使用中的能耗較高；而單獨的化學促進法無法有效解決水合物成核和生長初期階段中動力學的問題，也需要機械強化的動力促進。比如周師崠等在中國專利ZL201410678500.0《一種復配型氣體水合物生成促進劑及其制備方法》中提供了一種水合物生成促進劑，以納米石墨烯顆粒為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，將配置好的液體200ml被加入到容積為500ml的反應釜內，并在溫度為4℃、壓力為4MPa且轉速為400rpm的條件下(即需要機械攪拌)進行水合物的生成實驗。即該法需要在水合物生成過程中持續攪拌，能耗較高。

由上述分析可知，現有的水合物法儲運天然氣技術在水合物生成時特別是水合物生成前期需要持續的機械強化，需要在設備中設置機械攪拌單元，對設備的要求高，而且，持續攪拌使得能耗較高。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的在水合物生成時特別是水合物生成前期需要持續的機械強化而需要在設備中設置機械攪拌單元，對設備的要求高，能耗較高等技術問題，而提供一種高效固態水合物促進用組合物及其制備方法和強化生成水合物的方法，本發明的組合物在水合物生成過程中不需要在設備中設置機械攪拌單元，即可自行泡騰，為水合物的生成提供動力，可以降低設備的投入成本，同時不需要持續的攪拌，更加節約能耗。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種組合物，包括水合物促進劑和泡騰劑；其中，泡騰劑能夠在水中自行釋放出氣體。

本發明另一方面提供一種組合物的制備方法，該組合物含有水合物促進劑、泡騰劑、粘連劑和無機納米粉，該制備方法包括：配置粘連劑溶液，并將粘連劑溶液分為兩部分；將水合物促進劑與第一部分粘連劑溶液混合，去除溶劑，得到固體顆粒一；將泡騰劑、無機納米粉與固體顆粒一于第二部分粘連劑溶液中混合，去除溶劑，所述溶劑不含有水。

本發明又一方面提供一種強化生成水合物的方法，包括在水合物生成條件下，將氣體在含水體系中與組合物在無機械混合強化的條件下接觸；其中，組合物為前文所述的組合物或前文所述的制備方法制備得到的組合物。

通過上述技術方案，該組合物包括水合物促進劑和泡騰劑，在因水合物促進劑的存在具有化學促進作用的同時，能夠自身產生氣泡而“泡騰”，增大了水合物促進劑與氣體的接觸面，從而替代機械強化，為水合物生成過程，特別是水合物成核和生長初期階段提供動力，從而促進水合物的持續生成，即便在不進行機械強化的條件下，該組合物也能提高水合物的生成速率。因此，該組合物在水合物生成過程中具有較高的水合物生成速率，并且不需要在設備中設置機械攪拌單元，可以降低設備的投入成本，同時不需要持續的攪拌，更加節約能耗。