糖化酶的新用途、含有糖化酶的气体水合物促进剂及利用该促进剂制备气体水合物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学化工、环保减排技术领域，具体涉及糖化酶的新用途、含有糖化酶 的气体水合物促进剂及利用该促进剂制备气体水合物的方法。
【背景技术】
[0002] 气体水合物是小分子气体和水在低温高压下生成的一种类似于冰状的笼型化合 物。在气体水合物中，主体分子(水分子)之间形成一种空间点阵结构，客体分子(气体分子） 利用与水分子之间的范德华力填充于点阵间的晶穴中，气体分子和水分子之间没有固定的 化学计量关系。
[0003] 现阶段温室气体大量排放带来的温室效应已带来了海平面上升、气候异常等一系 列不可逆的不利影响，温室效应已成为世界各国都必须面对的重要问题。在所有的温室气 体中，CO 2贡献率超过50%。我国CO 2排放量已成为世界第一，每年回收再利用的CO 2还不足 总排放量的1%，所受到的环境和国际压力也越来越大。李克强总理在2014夏季达沃斯论坛 上已发表声明，2014年中国碳排放强度将下降5%左右，同时也正在研究2030年前后中国控 制温室气体排放行动目标，说明在我国对于节能减排和发展碳捕集的态度已上升至战略高 度。
[0004] 常用的碳捕集方法主要有吸收法、吸附法、低温分离法、膜分离法、化学循环燃烧 法和金属氧化物法，这些方法都存在二次污染大、经济效益差等技术难题。世界各国都希望 寻找一种新型的碳捕集方法，水合物法就是近些年来发现的一种新型碳捕集方法，水合物 法碳捕集具有以下优点： (1)储气量大：1m3水合物中可以存储标准情况下180m 3左右的气体。
[0005] (2)安全可靠：水合物稳定性较好，在1(TC，常压条件下，CO2水合物完全分解需要 2小时以上，比固体和液体CO 2存储法分解速度缓慢很多。
[0006] (3)气体水合物生成条件较易实现：CO2水合物在压力1~5MPa、温度0~KTC条 件下就可以生成。
[0007] (4)环境友好，无污染：水合物生成过程中不会产生任何副产品，无污染。
[0008] 另外水合物也在分离、气体储运和蓄冷等方面有很重要的应用。发展水合物技术 不仅可以为碳捕集提供新的方法，还可以为其他应用提供技术储备。
[0009] 纯水条件下水合物生成较为困难，所需温度较低，压力较高，极大限制了其在工业 大规模生产中的应用，因此提高水合物生成温度，降低生成压力，使其更加容易生成是水合 物技术成功应用于碳捕集领域的关键。
[0010] 为了使水合物更加容易生成，国内外研究者尝试了多种方法，其中添加化学促进 剂法是目前最常用的方法之一。文献"聂江华，樊栓狮，郎雪梅，等.TBAB水合物法脱除天然 气中C02[J].化工进展，2011,30:176-181。"提出四丁基溴化铵作为促进剂可以使水合物 生成压力降低，温度升高，即更容易生成水合物；专利"四氢噻吩作为水合物促进剂的应用" (申请公布号CN103466547A)提出可以用四氢噻吩作为水合物生成促进剂，促使甲烷水合物 更易生成。但总体上这些方法对水合物生成的促进作用仍然有限，相对于工业化应用过程 来说依然不够，特别是目前常用的TBAB促进剂，可以显著降低水合物相平衡点，但TBAB存 在条件下水合物储气密度显著降低。目前化学促进剂用量大、重复利用率低、作用有限的缺 点仍未解决。因此，急需开发出一种新型水合物促进剂以满足工业化应用。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于提供了糖化酶的新用途，同时提供了一种含有糖化酶的气体水 合物促进剂及利用该促进剂制备气体水合物的方法。
[0012] 基于上述目的，本发明采取了如下技术方案： 将糖化酶用于提高气体水合物储气密度。
[0013] 一种气体水合物促进剂，其活性成分为糖化酶和四丁基溴化铵。
[0014] 对于所述活性成分，当四丁基溴化铵的用量为5~IOg时、糖化酶取7. 4X IO6 u~ 8. 5X106u。
[0015] 所述糖化酶原料的规格为5. 5 X IO6 u/g。
[0016] 所述气体为二氧化碳气体。
[0017] 利用所述的气体水合物促进剂制备气体水合物的方法，包括以下步骤：1)配制溶 液：取四丁基溴化铵、糖化酶、水配制成混合溶液，每100g混合溶液中添加四丁基溴化铵 5~10g、糖化酶7. 4X IO6 u~8. 5X IO6U ;2)向步骤1)所得混合溶液中通入待水合气体， 在压力为〇· 5~lOMPa，温度为263~288K下水合，即得气体水合物。
[0018] 步骤3)中所述压力为0· 5~5. OMPa、温度为280~284K。
[0019] 本发明中的促进剂的适用条件是只要能保证糖化酶未失活、TBAB性质未发生改 变就可以，因此，更低温度或更高压力均能实现，但要生成水合物需要满足压力和温度均在 相平衡曲线以上的区域范围。在实际的生产中，优选在压力为〇. 5~lOMPa，温度为263~ 288K下进行水合，进一步优选压力为0· 5~5MPa、温度为280~284K。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 1)本发明提供了糖化酶的一种新用途，可以极大地提高气体水合物的储气密度；与纯 CO2-纯水体系相比，加入糖化酶后，CO2水合物的储气密度提高了 31. 3%。
[0021] 2)本发明首次将糖化酶与四丁基溴化铵（TBAB)进行复合，制成气体水合物促进 剂，用于气体水合物快速制备，克服了使用单一 TBAB时生成的水合物储气密度低的缺陷， 既降低了水合物的生成条件，同时又提高气体水合物的储气密度。
[0022] 3)气体水合物生成完成后的糖化酶可以循环使用，提高了其经济适用性。
[0023] 4)制备气体水合物的方法简单、便于工业化推广和应用。
【附图说明】
[0024] 图1纯CO2-纯水、CO2-TBABXo2-糖化酶和CO 2-TBAB-糖化酶复合体系水合物生成 相平衡曲线。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合具体实