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合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法

申请号 CN202211229887.2 申请日 2022-10-08 公开(公告)号 CN117887494A 公开(公告)日 2024-04-16
申请人 中国石油化工股份有限公司; 中石化安全工程研究院有限公司; 发明人 任悦萌; 闫柯乐; 马明; 李莹; 文桂林; 肖安山;
摘要 本 发明 涉及 天然气 安全储运技术领域,公开了一种 水 合物分解 抑制剂 及其应用和气体储运方法。所述水合物分解抑制剂含有A组分和B组分;其中,所述A组分含有聚二甲基 硅 氧 烷和稳定剂;所述B组分含有 氨 基酸促进剂和非离子 表面活性剂 。该水合物分解抑制剂在保证水合物生成阶段的生成速率和储气量的前提下,可以显著降低水合物在储运条件下的分解率,改善水合物 稳定性 能,提升水合物储运技术的安全性。还可以有效抑制水合物生成及分解过程中产生的气泡,提升水合物稳定性,提高水合物分解回收率。具有性能稳定、经济环保等特点,在固态水合物储运天然气方面具有良好的应用前景。
权利要求

1.一种合物分解抑制剂,其特征在于,所述水合物分解抑制剂含有A组分和B组分;
其中,所述A组分含有聚二甲基烷和稳定剂;所述B组分含有基酸促进剂和非离子表面活性剂
2.根据权利要求1所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述A组分和B组分的重量比为1:(1~25),优选为1:(10~25)。
3.根据权利要求1所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷、聚乙烯醇、甲基纤维素和羟甲基纤维素中的一种或两种以上;
优选地,所述聚二甲基硅氧烷与稳定剂的重量比为1:(0.1~1),优选为1:(0.1~0.5)。
4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述水合物分解抑制剂还含有协同剂;
优选地,所述A组分与协同剂的重量比为1:(0.05~4),优选为1:(0.5~2)。
5.根据权利要求4所述的所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述协同剂选自Na2CO3、K2CO3、NaCl和KCl中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1或5所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,氨基酸促进剂与非离子表面活性剂的重量比为1:(0.01~1);优选为1:(0.1~0.5)。
7.根据权利要求6所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述氨基酸促进剂选自亮氨酸和/或正缬氨酸。
8.根据权利要求6所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述非离子表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯和/或失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚。
9.根据权利要求8所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述失水山梨醇脂肪酸酯选自Span 20,、Span 40,和Span 80中的一种或两种以上。
10.根据权利要求8所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自Tween20、Tween60和Tween80中的一种或两种以上。
11.根据权利要求1‑10中任意一项所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述水合物分解抑制剂还含有辅助剂;
优选地,所述A组分与辅助剂的重量比为1:(0.1~5),优选为1:(0.1~1)。
12.根据权利要求11所述的水合物分解抑制剂,其特征在于,所述辅助剂选自TiO2和/或SiO2。
13.权利要求1‑12中任意一项所述的水合物分解抑制剂在水合物法储运气体中的应用。
14.一种气体储运方法,其特征在于,所述方法包括水合物生产工序、水合物储运工序和水合物分解工序,其中:
(1)水合物生产工序通过将权利要求1‑12中任意一项所述的水合物分解抑制剂分散于含水相中,在水合物生成条件下,将气体与分散有所述水合物分解抑制剂的含水体接触,得到水合物;
(2)水合物储运工序通过在水合物的自保护条件下,将水合物生产工序生成的水合物进行储运;
(3)水合物分解工序通过在水合物分解的条件下使经水合物储运工序的水合物分解,释放出其中的气体。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,水合物分解工序还包括在水合物分解过程中,利用含有滤网的消泡系统对水合物分解产生的气泡进行消泡处理。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,水合物生成条件包括:温度为0~10℃,压为5~7MPa。
17.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,水合物分解抑制剂的用量为含水相中水的重量的0.01~1%。

说明书全文

合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法

技术领域

[0001] 本发明涉及天然气安全储运技术领域,具体涉及一种水合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法。

背景技术

[0002] 天然气作为世界上分布较为广泛的一种能源,其安全环保,产热值高等优良特性使其成为近年来人们关注的焦点,其储运技术也不可避免地成为人们重点研究的领域。众多储运方法之中,固态水合物法储运天然气的技术,是利用高压低温下天然气与水形成的固态物质,实现对天然气的储存、运输及回收。理论上,1体积固态水合物可实现对170体积天然气分子的储运,储气量性能优异;同时,固态天然气水合物所特有的自保护效应,即生成后在常压和略低于点的温度下依然能保持较为稳定状态的现象,使得该技术的实现在安全性和经济性上也成为可能。
[0003] 目前常用的天然气储运方法有管道气法和液化天然气储运法,前者在长距离运输中成本较高,且灵活性较差;后者在安全性方面仍有待提升。新兴的储运方法,包括压缩天然气技术,吸附天然气技术等,在技术成熟度方面与经济成本方面仍有较大欠缺。与其他储运方式相比,固态水合物法储运天然气技术有着以下优势:(1)单位体积理论储气量大,可在保证储气量的前提下有效节省运输成本。(2)水合物生成过程安全环保,反应条件较为温和,无需高温环境。(3)运输过程安全便捷,固态水合物稳定性较好,不易在运输过程中产生爆炸等危害。(4)不易受天然气中的杂质影响,即使是杂质含量较高的天然气,也依然能够在较为温和的条件下生成水合物。
[0004] 目前固态水合物储运技术的难题,一是水合物生成后,在储存和运输中的分解问题,二是水合物存储的天然气回收阶段的回收率和回收速率问题。在水合物生成阶段,为了加快生成速率,提高储气量,往往会加入一定量的水合物生成促进剂,而促进剂的加入通常会极大的影响水合物的稳定性,导致其在储运过程中的分解现象较为严重,既会损失存储的天然气,又极易造成安全事故;同时,传统促进剂的加入也使得水合物在分解阶段产生大量气泡,严重阻碍了水合物的分解过程,导致天然气的回收率并不理想。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的水合物运输过程中易分解、以及分解回收气体时收率低等问题,提供一种水合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法。
[0006] 为了实现上述目的,本发明一方面提供一种水合物分解抑制剂,所述水合物分解抑制剂含有A组分和B组分;
[0007] 其中,所述A组分含有聚二甲基烷和稳定剂;所述B组分含有基酸促进剂和非离子表面活性剂
[0008] 优选地,所述A组分和B组分的重量比为1:(1~25),优选为1:(10~25)。
[0009] 优选地,所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷、聚乙烯醇、甲基纤维素和羟甲基纤维素中的一种或两种以上;
[0010] 优选地,所述聚二甲基硅氧烷与稳定剂的重量比为1:(0.1~1),优选为1:(0.1~0.5)。
[0011] 优选地,所述水合物分解抑制剂还含有协同剂;
[0012] 优选地,所述A组分与协同剂的重量比为1:(0.05~4),优选为1:(0.5~2)。
[0013] 优选地,所述协同剂选自Na2CO3、K2CO3、NaCl和KCl中的一种或两种以上。
[0014] 优选地,氨基酸促进剂与非离子表面活性剂的重量比为1:(0.01~1);优选为1:(0.1~0.5)。
[0015] 优选地,所述氨基酸促进剂选自亮氨酸和/或正缬氨酸。
[0016] 优选地,所述非离子表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯和/或失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚。
[0017] 优选地,所述失水山梨醇脂肪酸酯选自Span 20,、Span 40,和Span 80中的一种或两种以上。
[0018] 优选地,所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自Tween20、Tween60和Tween80中的一种或两种以上。
[0019] 优选地,所述水合物分解抑制剂还含有辅助剂;
[0020] 优选地,所述A组分与辅助剂的重量比为1:(0.1~5),优选为1:(0.1~1)。
[0021] 优选地,所述辅助剂选自TiO2和/或SiO2。
[0022] 本发明第二方面提供前文所述的水合物分解抑制剂在水合物法储运气体中的应用。
[0023] 本发明第三方面提供一种水气体储运方法,所述方法包括水合物生产工序、水合物储运工序和水合物分解工序,其中:
[0024] (1)水合物生产工序通过将前文所述的水合物分解抑制剂分散于含水相中,在水合物生成条件下,将气体与分散有所述水合物分解抑制剂的含水体接触,得到水合物;
[0025] (2)水合物储运工序通过在水合物的自保护条件下,将水合物生产工序生成的水合物进行储运;
[0026] (3)水合物分解工序通过在水合物分解的条件下使经水合物储运工序的水合物分解,释放出其中的气体。
[0027] 优选地,水合物分解工序还包括在水合物分解过程中,利用含有滤网的消泡系统对水合物分解产生的气泡进行消泡处理。
[0028] 优选地,水合物生成条件包括:温度为0~10℃,压为5~7MPa。
[0029] 优选地,水合物分解抑制剂的用量为含水相中水的重量的0.01~1%。
[0030] 本发明的发明人发现,现有的水合物促进剂仅考虑了对水合物生成阶段的反应速率及储气量的改良,未解决水合物储运过程中易分解以及分解回收时收率低的问题。本发明提供的水合物分解抑制剂,在保证水合物生成阶段的生成速率和储气量的前提下,可以显著降低水合物在储运条件下的分解率,改善水合物稳定性能,提升水合物储运技术的安全性。还可以有效抑制水合物生成及分解过程中产生的气泡,提升水合物稳定性,提高水合物分解回收率。具有性能稳定、经济环保等特点,在固态水合物储运天然气方面具有良好的应用前景。附图说明
[0031] 图1是性能评价装置的剖面示意图。
[0032] 图2是实施例1中体系升温后反应釜的拍摄图片。
[0033] 图3是实施例8中体系升温后反应釜的拍摄图片。
[0034] 图4是对比例1中体系升温后反应釜的拍摄图片。
[0035] 附图标记
[0036] 1 气瓶                      2 第一温度传感器
[0037] 3 顶                      4 压力传感器
[0038] 5 高低温实验箱              6 连接绳
[0039] 7 滤网                      8 第一磁
[0040] 9 蓝宝石反应釜              10 数据采集系统
[0041] 11 第二磁铁                 12 搅拌子
[0042] 13 第二温度传感器

具体实施方式

[0043] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0044] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0045] 本发明一方面提供一种水合物分解抑制剂,所述水合物分解抑制剂含有A组分和B组分;
[0046] 其中,所述A组分含有聚二甲基硅氧烷和稳定剂;所述B组分含有氨基酸促进剂和非离子表面活性剂。
[0047] 发明人通过研究发现,通过聚二甲基硅氧烷与氨基酸促进剂及非离子表面活性剂的协同作用,在保证水合物生成阶段具有较高储气量的基础上,不仅可以显著降低水合物在储运条件下的分解率,还能有效抑制水合物生成及分解过程中产生的气泡,提升水合物稳定性,提高水合物分解回收率。
[0048] 在本发明中,为了更好抑制水合物在储运条件下的分解和提高水合物分解时的回收率,A组分和B组分的重量比可以为1:(1~25),优选为1:(10~25)。具体的,可以为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:
19或1:20。
[0049] 在本发明中,为了更好的发挥聚二甲基硅氧烷的作用,需要合理配合使用一定量的稳定剂。在优选的实施方式中,所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素和羟甲基纤维素中的一种或两种以上。
[0050] 进一步优选地,所述聚二甲基硅氧烷与稳定剂的重量比为1:(0.1~1),更优选为1:(0.1~0.5)。具体的,可以为1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:
0.9或1:1。
[0051] 在优选的实施方式中,为了更好抑制水合物在储运条件下的分解和提高水合物分解时的回收率,所述水合物分解抑制剂还含有协同剂。进一步优选地,所述协同剂选自Na2CO3、K2CO3、NaCl和KCl中的一种或两种以上。
[0052] 更优选地,所述A组分与协同剂的重量比为1:(0.05~4),优选为1、(0.5~2)。具体的,可以为1:0.05、1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5或1:4。
[0053] 在优选的实施方式中,为了更好抑制水合物在储运条件下的分解和提高水合物分解时的回收率,所述水合物分解抑制剂还含有辅助剂。进一步优选地,所述辅助剂选自TiO2和/或SiO2。
[0054] 更优选地,A组分与辅助剂的重量比为1:(0.1~5),优选为1:(0.1~1)。具体的,可以为1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或1:5。
[0055] 在优选的实施方式中,为了更好抑制水合物在储运条件下的分解和提高水合物分解时的回收率,氨基酸促进剂与非离子表面活性剂的重量比为1:(0.01~1);优选为1:(0.1~0.5)。具体的,可以为1:0.01、1:0.02、1:0.05、1:0.07、1:0.09、1:0.1、1:0.15、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9或1:1。
[0056] 为了更好抑制水合物在储运条件下的分解和提高水合物分解时的回收率,所述非离子表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯和/或失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚。
[0057] 进一步优选地,所述失水山梨醇脂肪酸酯选自Span 20、Span 40和Span80中的一种或两种以上。
[0058] 进一步优选地,所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自Tween20、Tween60和Tween80中的一种或两种以上。
[0059] 本发明所述的水合物分解抑制剂,无需复杂的制备工艺,将原料进行混合即可得到。
[0060] 本发明还提供前文所述的水合物分解抑制剂在水合物法储运气体中的应用。
[0061] 本发明还提供一种气体储运方法,本发明第三方面提供一种水气体储运方法,所述方法包括水合物生产工序、水合物储运工序和水合物分解工序,其中:
[0062] (1)水合物生产工序通过将前文所述的水合物分解抑制剂分散于含水相中,在水合物生成条件下,将气体与分散有所述水合物分解抑制剂的含水体系接触,得到水合物;
[0063] (2)水合物储运工序通过在水合物的自保护条件下,将水合物生产工序生成的水合物进行储运;
[0064] (3)水合物分解工序通过在水合物分解的条件下使经水合物储运工序的水合物分解,释放出其中的气体。
[0065] 为了进一步提高水合物分解过程的回收率,减少气泡对分解过程带来的影响,优选地,水合物分解工序还包括在水合物分解过程中,利用含有滤网的消泡系统对水合物分解产生的气泡进行消泡处理。通过滤网的上下移动,达到消泡效果。进一步优选地,所述消泡系统由磁铁和滤网组成,通过磁铁使得滤网进行上下移动。
[0066] 在优选的实施方式中,水合物生成条件包括:温度为0~10℃,压力为5~7MPa。
[0067] 在优选的实施方式中,水合物分解工序通过升温的方式进行。
[0068] 在优选的实施方式中,水合物分解抑制剂的用量为含水相中水的重量的0.01~1%。具体的,可以为0.01%、0.02%、0.05%、0.07%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、
0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%。
[0069] 在本发明中,待生成水合物的气体可以为甲烷、丙烷、二氧化和氢气等需要储运的单一气体,也可以为气体的混合物,如天然气。含水体系可以为单纯的水相,也可以是油水两相。
[0070] 在本发明中,若无特殊说明,所说的压力均为表压。
[0071] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明的保护范围并不局限于此。
[0072] 以下实施例1‑17和对比例1‑5中,使用改进的高压蓝宝石反应釜作为性能评价装3
置。所述性能评价装置的最大工作体积为50cm,最高工作压力为16MPa,工作温度范围183K~423K。
[0073] 具体的,所述性能评价装置的示意图如图1所示,所述性能评价装置包括:气瓶1、第一温度传感器2、顶阀3、压力传感器4、高低温实验箱5、连接绳6、滤网7、第一磁铁8、第二磁铁11、蓝宝石反应釜9、数据采集系统10、搅拌子12和第二温度传感器13。
[0074] 其中,气瓶1通过管线连接蓝宝石反应釜9,负责提供水合物生成所需的甲烷气体及所需压力;第一温度传感器2与蓝宝石反应釜9顶部连接,用于实时监测釜内温度;压力传感器4与蓝宝石反应釜9顶部连接,用于实时监测釜内压力;顶阀3负责控制釜内气体的进入及排出;滤网7通过连接绳6连于反应釜顶部,防止滤网掉入反应釜底部;磁铁8及磁铁11均通过连接绳连于外部机械装置,磁铁8于蓝宝石反应釜9外部上半部分进行上下运动,带动釜内金属滤网7上下运动消除气泡,磁铁11于蓝宝石反应釜9外部下半部分进行上下运动,带动釜内搅拌子12提供撞击式搅拌;蓝宝石反应釜9为全透明蓝宝石反应釜,设置于高低温实验箱内部,高低温实验箱5用于提供反应所需温度环境;第二温度传感器13与高低温实验箱连接,用于监测高低温实验箱5内部的温度,数据采集系统10为计算机数据自动采集系统,用于记录系统温度、压力及反应时间。
[0075] 采用上述性能评价装置进行性能评价实验的具体步骤如下:
[0076] (1)对整个实验系统清洗后,配制含水合物分解抑制剂的测试液(10mL),置于蓝宝石反应釜体底部,对系统抽真空,并通入实验气体置换3次以上;
[0077] (2)设定系统温度至实验温度,当反应釜内温度达到预设值并稳定持续5小时后,通入一定量的实验气体使体系达到溶解平衡(通入气体压力小于此温度下对应的水合物平衡压力);
[0078] (3)通入实验气体至实验压力,关闭进气阀,打开撞击式搅拌,整个实验过程搅拌速度恒定不变;观察体系中宏观形态变化,并用录像机在线摄制,系统温度、压力及反应时间均采用计算机数据自动采集系统记录;
[0079] (4)当体系中出现白色水合物颗粒时,记录此时时间为水合物诱导时间;
[0080] (5)继续实验,实时观测出现水合物颗粒后体系内水合物宏观形态演化情况;同时,从诱导时间开始,记录持续反应30min和120min时的系统压力;
[0081] (6)随着水合物的持续形成,当体系压力稳定并保持1.0h后,降低体系温度至268.15K,待温度稳定,关闭搅拌器,排净反应釜中气体,关闭排气阀,观察水合物分解情况并记录60min和120min时的系统压力。
[0082] (7)将体系温度升温至303K,打开撞击式搅拌,继续记录系统压力,并观察水合物分解过程中气泡产生的情况,待反应釜内气体水合物完全分解后,排气排液,重新开始下组实验。
[0083] 固态水合物生成阶段储气量的计算方法如下:
[0084] 当甲烷水合物刚出现的时刻,体系中甲烷的摩尔分子量由实际气体状态方程得到:
[0085]
[0086] 生成阶段结束时体系中气体的摩尔分子量由实际气体状态方程得到:
[0087]
[0088] 式中:n0及ne为初始甲烷耗气量及结束时刻的甲烷耗气量,mol;P0及Pe为体系初始3
时刻和生成阶段结束时刻压力,Pa;Vg为反应釜中气相体积,m;Z0及Ze为体系在水合物生成阶段初始及结束时刻的气体压缩系数,由彭‑罗宾逊方程计算得出;R为气体常数,J/(mol*K);T为实验设定温度,K。
[0089] 则水合物生成阶段体系的用于生成水合物的甲烷耗气量为:
[0090] Δn=n0‑ne
[0091] 水合物生成阶段的储气量为:
[0092]
[0093] 其中, 为体系溶液中水的摩尔量。
[0094] 储存阶段水合物分解程度HD的计算方法如下:
[0095]
[0096] 其中,P0为排气后初始储存压力,Pd为经过一定储存时间后的体系压力,Pb为升温完全分解后体系平衡压力。所述水合物分解程度参数越大,说明水合物在储存阶段的分解程度越严重。
[0097] 分解阶段的回收效率采用观测气泡的产生情况进行评价。产生的气泡越少,说明回收效率越高。
[0098] 下述所有对比例和实施例中采用的气体为纯度为99.99%的甲烷气体。
[0099] 实施例1
[0100] 本实施例提供了水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、亮氨酸、Span 20、Na2CO3、SiO2以1:0.1:1:1:0.1:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:1.82:0.099:0.495。
[0101] 本实施例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.05%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为3.7min。
[0102] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为5024kPa和4325kPa,经计算储气量为0.1286mol/mol
[0103] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为24kPa和39kPa。
[0104] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为3021kPa和3542kPa,经计算水合物分解程度参数为1.10%,气液界面处有少量气泡产生(如图2)。
[0105] 实施例2
[0106] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、亮氨酸、Tween 80、NaCl、SiO2以1:0.1:5:0.05:0.2:0.2的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:4.59:0.18:0.18。
[0107] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.1%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为4.0min。
[0108] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4448kPa和3976kPa,经计算储气量为0.1455mol/mol。
[0109] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为19kPa和33kPa。
[0110] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为3327kPa和4007kPa,经计算水合物分解程度参数为0.823%,气液界面处有少量气泡产生。
[0111] 实施例3
[0112] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、甲基纤维素、正缬氨酸、Span 40、K2CO3、SiO2以1:0.2:10:1:0.6:0.2的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:8.42:0.5:0.167。
[0113] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.2%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为2.9min。
[0114] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4386kPa和3875kPa,经计算储气量为0.503mol/mol。
[0115] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为21kPa和35kPa。
[0116] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为3729kPa和4141kPa,经计算水合物分解程度参数为0.845%,气液界面处有少量气泡产生。
[0117] 实施例4
[0118] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、亮氨酸、Span 80、Na2CO3、SiO2以1:0.1:15:2:0.8:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:15.45:0.73:0.45。
[0119] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.3min。
[0120] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4538kPa和3694kPa,经计算储气量为0.1589mol/mol。
[0121] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为17kPa和36kPa。
[0122] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4197kPa和4724kPa,经计算水合物分解程度参数为0.822%,气液界面处基本无气泡产生。
[0123] 实施例5
[0124] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、亮氨酸、Tween 20、NaCl、SiO2以1:0.4:12:12:4:1:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:20:0.71:0.36。
[0125] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.3%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为2.1min。
[0126] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4243kPa和3577kPa,经计算储气量为0.1644mol/mol。
[0127] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为19kPa和38kPa。
[0128] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4085kPa和4530kPa,经计算水合物分解程度参数为0.839%,气液界面处无气泡产生。
[0129] 实施例6
[0130] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、Tween 80、KCl、TiO2以1:0.2:22:2:1:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:20:0.83:0.42。
[0131] 本实施例采用性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.3%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.4min。
[0132] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4247kPa和3577kPa,经计算储气量为0.1664mol/mol。
[0133] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为18kPa和37kPa。
[0134] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为3803kPa和4584kPa,经计算水合物分解程度参数为0.807%,气液界面处无气泡产生。
[0135] 实施例7
[0136] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、羟甲基纤维素、正缬氨酸、Span 20、K2CO3、SiO2以1:0.2:25:3:1.5:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:23.33:1.25:0.42。
[0137] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.5min。
[0138] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4102kPa和3486kPa,经计算储气量为0.1687mol/mol。
[0139] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为20kPa和33kPa。
[0140] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4123kPa和4648kPa,经计算水合物分解程度参数为0.7099%,气液界面处无气泡产生。
[0141] 实施例8
[0142] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、Span 20、Na2CO3、SiO2以1:0.5:30:5:1:0.5的质量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:23.33:0.67:0.33。
[0143] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.0min。
[0144] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4565kPa和3689kPa,储气量为0.1591mol/mol。
[0145] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为9kPa和22kPa。
[0146] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4891kPa和4384kPa,水合物分解程度参数为0.5017%,气液界面处基本无气泡产生(如图3)。
[0147] 实施例9
[0148] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、羟甲基纤维素、亮氨酸、Tween 20、NaCl、SiO2以1:0.5:30:6:1.5:1的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:24:1:0.67。
[0149] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.4min。
[0150] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3978kPa和3373kPa,经计算储气量为0.1739mol/mol。
[0151] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为9kPa和25kPa。
[0152] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4369kPa和4793kPa,经计算水合物分解程度参数为0.5215%,气液界面处基本无气泡产生。
[0153] 实施例10
[0154] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、Tween 60、K2CO3、TiO2以1:0.2:20:4:1:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:20:0.83:0.42。
[0155] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.8%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为0.8min。
[0156] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4053kPa和3357kPa,经计算储气量为0.1747mol/mol。
[0157] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为19kPa和30kPa。
[0158] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4365kPa和4814kPa,经计算水合物分解程度参数为0.6231%,气液界面处无气泡产生。
[0159] 实施例11
[0160] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、甲基纤维素、亮氨酸、Span 80、KCl、TiO2以1:0.5:30:6:1.5:1的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:24:1:0.67。
[0161] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.8%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.0min。
[0162] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3984kPa和3281kPa,储气量为0.1782mol/mol。
[0163] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为11kPa和23kPa。
[0164] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4197kPa和4911kPa,水合物分解程度参数为0.4682%,气液界面处基本无气泡产生。
[0165] 实施例12
[0166] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、Span 20、NaCl、TiO2以1:0.5:30:6:1.5:1的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:24:1:0.67。
[0167] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.8%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.2min。
[0168] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3998kPa和3369kPa,经计算储气量为0.1742mol/mol。
[0169] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为15kPa和27kPa。
[0170] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4196kPa和4798kPa,经计算水合物分解程度参数为0.5477%,气液界面处基本无气泡产生。
[0171] 实施例13
[0172] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、失水山梨糖醇棕榈酸酯、KCl、SiO2以1:0.2:20:4:1.5:0.2的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:20:1.25:0.17。
[0173] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量1.0%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为0.9min。
[0174] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3987kPa和3267kPa,储气量为0.1789mol/mol。
[0175] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为16kPa和25kPa。
[0176] 由体系升温开始,开启气泡消解系统,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4365kPa和4929kPa,水合物分解程度参数为0.5477%,气液界面处基本无气泡产生。
[0177] 实施例14
[0178] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、羟甲基纤维素、正缬氨酸、Tween 80、KCl、SiO2以1:0.2:28:2:1:0.6的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:25:0.83:0.5。
[0179] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量1.0%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.2min。
[0180] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3825kPa和3196kPa,经计算储气量为0.1822mol/mol。
[0181] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为14kPa和29kPa。
[0182] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4307kPa和5020kPa,经计算水合物分解程度参数为0.5776%,气液界面处无气泡产生。
[0183] 实施例15
[0184] 本实施例提供了一种水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、亮氨酸、失水山梨糖醇月桂酸酯、KCl、TiO2以1:0.5:30:6:1.5:1的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂和辅助剂的重量比为1:24:1:0.67。
[0185] 本实施例采用上述性能评价装置进行评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量1.0%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.1min。
[0186] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3878kPa和3302kPa,经计算储气量为0.1773mol/mol。
[0187] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为11kPa和22kPa。
[0188] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4195kPa和4884kPa,经计算水合物分解程度参数为0.4503%,气液界面处基本无气泡产生。
[0189] 实施例16
[0190] 本实施例提供了水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、亮氨酸、Span 20、SiO2以1:0.5:30:5:0.5的重量比混合得到,即A组分、B组分和辅助剂的重量比为1:23.33:0.33。
[0191] 本实施例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.7min。
[0192] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4169kPa和3587kPa,储气量为0.1639mol/mol。
[0193] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为13kPa和25kPa。
[0194] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4905kPa和4517kPa,水合物分解程度参数为0.5534%,气液界面处基本无气泡产生。
[0195] 实施例17
[0196] 本实施例提供了水合物分解抑制剂,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、亮氨酸、Span 20、Na2CO3以1:0.5:30:5:1的重量比混合得到,即A组分、B组分、协同剂的重量比为1:23.33:0.67
[0197] 本实施例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述水合物分解抑制剂,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.6min。
[0198] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4205kPa和3540kPa,储气量为0.1661mol/mol。
[0199] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为18kPa和28kPa。
[0200] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4059kPa和4578kPa,水合物分解程度参数为0.6115%,气液界面处有少量气泡产生。
[0201] 实施例18
[0202] 采用与实施例17相同的水合物分解抑制剂和性能评价装置,性能评价过程与实施例17的不同之处在于步骤7还包括:进行搅拌的同时,通过控制第一磁铁于蓝宝石反应釜外部上半部分进行上下运动,带动釜内金属滤网上下运动。
[0203] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4108kPa和3485kPa,储气量为0.1687mol/mol。
[0204] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为15kPa和27kPa。
[0205] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4192kPa和4649kPa,水合物分解程度参数为0.5807%,气液界面处基本无气泡产生。
[0206] 对比例1
[0207] 本对比例提供了一种组合物,由正缬氨酸、Span 20、Na2CO3、SiO2以30:5:1:0.5的重量比混合得到。
[0208] 本对比例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述组合物,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.5min。
[0209] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为3976kPa和3428kPa,储气量为0.1714mol/mol。
[0210] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为127kPa和168kPa。
[0211] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4108Pa和4722kPa,水合物分解程度参数为3.5571%,气液界面有部分气泡产生(如图4)。
[0212] 对比例2
[0213] 本对比例提供了一种组合物,由聚二甲基硅氧烷、正缬氨酸、Span20、Na2CO3、SiO2以1:20:5:1:0.5的重量比混合得到。
[0214] 本实施例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述组合物,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.2min。
[0215] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4182kPa和3469kPa,储气量为0.1695mol/mol。
[0216] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为66kPa和87kPa。
[0217] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4172kPa和4670kPa,水合物分解程度参数为1.8629%,气液界面处有部分气泡产生。
[0218] 对比例3
[0219] 本对比例提供了一种组合物,由GP型甘油聚醚、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、Span 20、Na2CO3、SiO2以1:0.5:30:5:1:0.5的重量比混合得到。
[0220] 本对比例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述组合物,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为2.8min。
[0221] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4520kPa和3969kPa,储气量为0.1458mol/mol。
[0222] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为84kPa和127kPa。
[0223] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为3529kPa和4016kPa,水合物分解程度参数为3.1616%,气液界面处无气泡产生。
[0224] 对比例4
[0225] 本对比例提供了一种组合物,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、Na2CO3、SiO2以1:0.5:35:1:0.5的重量比混合得到。
[0226] 本对比例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述组合物,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为1.3min。
[0227] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4317kPa和3435kPa,储气量为0.1711mol/mol。
[0228] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为175kPa和214kPa。
[0229] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4267kPa和4714kPa,水合物分解程度参数为4.5397%,气液界面处有部分气泡产生。
[0230] 对比例5
[0231] 本对比例提供了一种组合物,由聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡咯烷酮、正缬氨酸、十二烷基苯磺酸钠、Na2CO3、SiO2以1:0.5:30:5:1:0.5的重量比混合得到。
[0232] 本对比例采用上述性能评价装置进行性能评价,配制10ml去离子水,并加入体系水质量0.5%的上述组合物,实验压力为7.0MPa,实验温度为276.2K,通过蓝宝石反应釜发现,水合物的诱导时间为3.1min。
[0233] 由体系出现水合物颗粒开始,反应进行至30min和120min时系统压力分别为4820kPa和4039kPa,储气量为0.1424mol/mol。
[0234] 由排净釜内气体开始,反应进行至第60min和第120min时系统压力分别为24kPa和39kPa。
[0235] 由体系升温开始,反应进行至第30min和第60min时系统压力分别为4729kPa和3924kPa,水合物分解程度参数为0.9937%,气液界面处无气泡产生。
[0236] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。