[發明專利]一種環境友好的天然氣水合物抑制劑及應用

有效

• 申請號: 202111623348.2
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114276793B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 趙佳飛;賈雨昕;楊磊;劉延振;張倫祥;宋永臣;劉衛國;李洋輝;劉瑜;楊明軍;凌錚;王大勇;孫翔;于濤
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C09K8/524
• 分類號: C09K8/524;C09K8/54;F17D1/17
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

1.一種環境友好的天然氣水合物抑制劑，其特征在于，該天然氣水合物抑制劑組分為乳酸鏈球菌素；還包括殼寡糖與醇類水合物熱力學抑制劑；

所述天然氣水合物抑制劑的制備方法，具體如下：

第一步，在天然氣水合物抑制劑應用需求現場建立天然氣水合物抑制劑生產設施，包括乳酸鏈球菌培養系統、膜分離系統、抑制劑混合系統、抑制劑注入系統，其中乳酸鏈球菌培養系統包括發酵填料系統（1）、發酵罐（2）、數據監測系統（7）；膜分離系統包括膜分離裝置（8）、乳酸鏈球菌素效價測定系統（9）；抑制劑混合系統包括抑制劑配制填料系統（10）、混合容器（11）與攪拌葉片；抑制劑注入系統包括抑制劑配制與控制系統（12）、環狀噴口（13）；

第二步，通過發酵填料系統（1）投放培養乳酸鏈球菌所需營養物質，包括1%蔗糖、1%蛋白胨、2%磷酸二氫鉀、0.2%氯化鈉、0.02%硫酸鎂；發酵罐（2）中接種5%乳酸鏈球菌，培養液占發酵罐總容積的2/3，培養液初始pH=7；采用補糖發酵的方式培養，在35 ℃的培養溫度下預培養24 h，通過位于發酵罐頂部的投料口（4）連續補充發酵生產所消耗的蔗糖和水分，每升培養液每小時需要補充1 g蔗糖，補充水分的速率與發酵液流出的速率相一致；

第三步，實時收集并記錄發酵罐內的溫度和pH，通過溫度傳感器（5）采集的數據，維持35 ℃的培養溫度；根據pH傳感器（6）反饋的數據，從分布在發酵罐內頂部多處位置的堿液噴口（3）向發酵罐內均勻噴灑氫氧化鈉溶液，使培養液的pH維持在7左右，避免培養液局部pH上升幅度過大；待發酵罐（2）內充分發酵后，將乳酸鏈球菌培養液輸送至膜分離裝置（8）；

第四步，乳酸鏈球菌培養液由孔徑為0.2 μm的微濾膜和聚砜中空纖維超濾膜組成的膜分離裝置（8），在最大跨膜壓差0.1 MPa的條件下逐級濃縮-滲漏處理，截留培養液中的微生物和高分子雜質蛋白，得到相對純凈的乳酸鏈球菌素發酵液；對發酵液取樣，利用瓊脂擴散法在乳酸鏈球菌素效價測定系統（9）分析測定，發酵液中乳酸鏈球菌素效價應不低于3500IU/ml，將乳酸鏈球菌素發酵液輸送至抑制劑混合容器（11）；

第五步，將殼寡糖與乙二醇等醇類熱力學抑制劑通過抑制劑配制填料系統（10）加入到抑制劑混合容器（11）中，殼寡糖的質量分數為1wt%，熱力學抑制劑的質量分數為3wt%；配制容器內的攪拌葉片在1 m/s的端速度下充分攪拌，使抑制劑各組分均勻混合，得到天然氣水合物抑制劑。

2.根據權利要求1所述的一種環境友好的天然氣水合物復配抑制劑，其特征在于，所述的乳酸鏈球菌素在待調控體系中的質量分數不超過5wt%。

3.根據權利要求2所述的一種環境友好的天然氣水合物復配抑制劑，其特征在于，所述殼寡糖選用具有水溶性與抑菌性，且分子量為500 ~ 5000的低聚殼聚糖；殼寡糖在待調控體系中的質量分數不超過1.5wt%。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種環境友好的天然氣水合物復配抑制劑，其特征在于，所述的醇類水合物熱力學抑制劑為甲醇、乙二醇、丙三醇、丁醇、聚乙二醇中的一種或兩種以上混合，醇類水合物熱力學抑制劑在待調控體系中的質量分數不超過3wt%。

5. 一種如權利要求1-4任一所述的環境友好的天然氣水合物復配抑制劑在油氣輸運與天然氣水合物中的應用，其特征在于，所述的天然氣水合物抑制劑在絕對壓力為0.1 ~25 MPa，溫度為-10 ~ 100 ℃，最大過冷度為12 ℃的條件下應用。