用于气体水合物制备的油包水乳化液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于乳化剂技术领域，具体设及用于气体水合物制备的油包水乳化液及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 乳化技术在原油开采、煤炭工业W及清洁燃油等技术领域起到了非常重要的作 用，成为节能和改善环境污染的有力举措。油和水形成乳化液必须具备=个条件：（1)两种 不相容的液体，即油和水；（2)存在一种乳化剂，W便形成稳定的乳化液；(3)使油水混合物 中一种液体分散到另一种液体充足的混合能或揽拌。第一和第=个条件对于现在的工业水 平来说不难办到，难点就在于合适的乳化剂。所W，寻找即性能良好且经济的乳化剂成为制 备乳化液的关键。将乳化技术与气体水合物制备技术相结合是水合物技术发展的一项创 新，现阶段气体水合物生成方法主要包括物理法和化学法。物理法包括传统揽拌、鼓泡、喷 雾等方式，在一定压力和溫度条件下进行。传统揽拌随着时间的进行，水合物粘度增大并大 量聚集，导致揽拌耗功增加甚至揽拌停转，使得水合物生成过程中断。鼓泡法使用的孔板孔 径小，在水合物生成过程容易发生堵塞。喷雾法同样容易发生水/水合物颗粒堵塞喷嘴的 现象，导致水合物生成过程中断。化学法是在反应体系加入化学添加剂（促进剂、表面活性 剂等），改善水合物制备溶液的相关特性。综上，目前制约气体水合物制备的主要因素有W 下几个方面：（1)水合物生成的相平衡条件；（2)水合物的生成速率。而运些关键问题在现 有的气体水合物制备技术中都未得到很好的解决。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种新型乳化液用于提高气体水合物的制备。
[0004] 本发明的技术方案是用于气体水合物制备的油包水乳化液，其制备原料为工业用 白油、乳化剂、水合促进剂和去离子水，去离子水和水合促进剂的体积比为10 : 1，工业用 白油和乳化剂的体积比为100 : 4,工业用白油和去离子水的体积比为10 : 1~10 : 7; 所述的工业用白油为工业3#、5#或7#白油；所述的乳化剂为SPAN-20、SPAN-60或SPAN-80 乳化剂；所述的水合促进剂为环戊烧、环己烧或四氨巧喃。
[0005] 具体的，所述制备原料为工业7#白油、SPAN-80、环戊烧和去离子水。
[0006] 具体的，工业用白油和去离子水的体积比为10 : 3。
[0007] 本发明还提供了所述乳化液的制备方法，包括如下步骤：
[0008] (1)准备工业用白油、乳化剂、水合促进剂和去离子水，去离子水和水合促进剂的 体积比为10 : 1，工业用白油和乳化剂的体积比为100 : 4,工业用白油和去离子水的体 积比为10 : 1~10 : 7;所述的工业用白油为工业3#、5#或7#白油；所述的乳化剂为 SPAN-20、SPAN-60或SPAN-80乳化剂；所述的水合促进剂为环戊烧、环己烧或四氨巧喃；
[0009] 似工业白油和乳化剂放入透明容器；揽拌器揽拌20分钟，使两者混合均匀；加入 去离子水，再将溶液揽拌20分钟；
[0010] (3)使用前5天内，加入水合催化剂，此溶液为油包水乳化油溶液，其成液滴状均 匀分布。
[0011] 具体的，步骤（2)中揽拌速度为2(K)r/min。步骤（1)中工业7#白油和去离子水体 积比不能超过10 : 7,否则配置的乳化油溶液静置后会出现分层现象。 阳01引步骤似中加入环戊烧应在水合物制备开始前进行，W减少环戊烧挥发。实际应 用中添加环戊烧的最佳时机是在每次应用开始前；或者提前3~5天添加环戊烧并用容器 密封，W备后用。
[0013] 水合促进剂主要作用是降低水合物生成的相平衡条件，尤其W环戊烧效果为佳。
[0014] 本发明中，步骤（1)中放入透明玻璃烧杯或便于观察的透明容器及时观察油相配 比情况。
[0015] 本发明的技术方案是利用工业白油和去离子水形成两种不相容的液相，经过机械 揽拌装置使两种液体充分混合，使去离子水分散到白油中，加入乳化剂W便使油和水能够 形成稳定的乳化体系，加入环戊烧可降低水合物生成的相平衡条件。
[0016] 本发明的有益效果：本发明专利采用化学法和物理法相结合的方式，开发一种新 型油包水乳化液用于降低水合物相平衡压力，并提升水合物的生成速率。本发明所制备油 包水乳化液能够长时间稳定存在、不分层。由于本发明所制备的油包水型乳化油溶液呈液 滴状均匀分布，增加了气-液接触面积，并且与水溶液相比，CH4、C〇2等在乳化液中溶解度大 大增加。因此，使用该乳化液有效促进了气体水合物的制备，提高了水合物生成速率，对于 水合物法提纯低浓度煤层气具有非常良好的效果，还可W有效提高IGCC合成气中0)2的回 收率，同时加入环戊烧降低了水合物生成的相平衡条件，改善了水合物制备条件。该乳化液 可高效提纯低浓度煤层气，运对低浓度煤层气的利用W及天然气的固态储运等工业应用具 有较高的实用价值。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1乳化油制备实例
[0018] (1)将100血工业7#白油加入透明烧杯，再注入4血的SPAN-80。将揽拌装置浸 入烧杯并开启揽拌，揽拌速度为20化/min,揽拌时间为20min;
[0019] (2)将30mL去离子水缓慢加入的溶液内，继续揽拌20min，即为规定油水比的油包 水乳化液。
[0020] 采用激光粒度仪（MicrotracS3500,美国）对配置的油包水乳化液的液滴尺寸进 行测量。当工业7#白油和去离子水体积为10 :3时，乳化液滴的平均尺寸为26. 4ym。表1 给出了油水体积配比在10:1~10:7范围内，乳化液滴的平均尺寸的测量结果。
[0021] 表1乳化液滴平均尺寸测量
[0023] (3)步骤（2)所制备的溶液即为规定油水比的油包水乳化液。在水合物制备实验 前再加入3mL环戊烧，然后开始相关水合物制备实验。
[0024] 实施例2乳化油制备实例 阳0巧](1)将100血工业7#白油加入透明烧杯，再注入4血的SPAN-80。将揽拌装置浸 入烧杯并开启揽拌，揽拌速度为20化/min,揽拌时间为20min;
[0026]似配制1.Omol%四氨巧喃溶液（其中四氨巧喃为3. 2mL、去离子水为70mL)，将