一种气体水合物快速相变的促进剂及其应用的制作方法

本发明涉及一种气体水合物快速相变的促进剂及其应用，属于水合物相变的。

背景技术：

1、天然气水合物是由气体分子（主要以甲烷为主）与水分子在低温高压条件下形成的类似于冰的非化学计量笼形化合物，其主要类型有i型、ii型、h型等。我国南海天然气水合物资源量丰富，是未来潜在的可以替代煤、石油等传统能源的潜在资源之一。此外，气体水合物技术可用于气体分离、气体储运、蓄冷技术、二氧化碳捕获与封存等领域。使用化学促进剂是加快水合物生成的方法之一，现有的笼型水合物促进剂主要是四氢呋喃（thf）。thf能够形成ii型水合物，具有生成速度快、生成压力低的优点，被广泛使用。但由于thf具有良好的溶解性，能够非常均匀地分散在水中，导致其生成过程存在相当一部分不能与气体充分接触，进而生成含有少量气体、不含有气体或含有大量空水合物笼的低储气量水合物。因而，有必要提供一种生成速度快、生成压力低、水合物笼填充率高及实际储气量高的促进剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种气体水合物快速相变的促进剂，既可以改善提高水合物生成速率，又能增加气体水合物生成量。

2、本发明提供的气体水合物促进剂，为二甲基环己烷与十二烷基硫酸钠的混合物；

3、所述气体水合物促进剂与水形成的液相混合物中，所述二甲基环己烷的质量浓度为0~15.5%，所述十二烷基硫酸钠的质量浓度为0~1%，均不为零；

4、所述二甲基环己烷在指定的浓度范围内（即所述二甲基环己烷的质量浓度为0~15.5%）作为热力学促进剂，起到降低水合物生成压力的作用。

5、上述质量浓度的十二烷基硫酸钠能够加速水合物的生成，促进二甲基环己烷和水的混合，过量的十二烷基硫酸钠会引起盐析效应，反而加剧两相分裂。

6、由于h型水合物中，添加剂不能独立生成稳定的水合物，必须保证一定比例之上的水合物小笼和中笼里有小分子支撑，才能确保水合物生成，有效解决ii型水合物促进剂在高推动力下储气量低的问题。而十二烷基硫酸钠促进了二甲基环己烷和水的混合，起到了乳化作用，有效地防止了水和二甲基环己烷相分裂情况

7、本发明还提供了一种促进气体水合物形成的方法，包括如下步骤：

8、将所述气体水合物促进剂与水在反应釜中混合，然后通入气体，控制温度和压力，形成气体水合物；

9、所述气体优选为甲烷或二氧化碳；

10、所述温度为0~20℃，所述压力为0~20 mpa。

11、与现有技术比，本发明具有如下有益技术效果：

12、（1）降低水合物生成压力，低缩短反应时间，提高反应速率；

13、（2）二甲基环己烷与水是部分互溶体系，但十二烷基硫酸钠作为双亲分子，能够避免液相分裂。

14、（3）传统的ii型水合物促进剂四氢呋喃在低温下可能不需要小分子气体就可以生成水合物，而二甲基环己烷作为h型水合物促进剂其生成过程必须有小分子气体参与（比如甲烷），从而避免促进剂单独生成水合物导致的对相变过程测量的影响。

技术特征：

1.一种气体水合物促进剂，为二甲基环己烷与十二烷基硫酸钠的混合物。

2.根据权利要求1所述的气体水合物促进剂，其特征在于：所述气体水合物促进剂与水形成的液相混合物中，所述二甲基环己烷质量浓度为0~15.5%，所述十二烷基硫酸钠质量浓度为0~1%，均不为零。

3.二甲基环己烷与十二烷基硫酸钠的混合物在作为气体水合物促进剂中应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述气体水合物促进剂与水形成的液相混合物中，所述二甲基环己烷质量浓度为0~15.5%，所述十二烷基硫酸钠质量浓度为0~1%，均不为零。

5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于：所述气体水合物促进剂用于促进天然气水合物和二氧化碳水合物的形成。

6.一种促进气体水合物形成的方法，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述气体为甲烷或二氧化碳。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述温度为0~20℃，压力为0~20 mpa。

技术总结
本发明公开了一种气体水合物快速相变的促进剂及其应用。所述气体水合物促进剂为二甲基环己烷与十二烷基硫酸钠的混合物；气体水合物促进剂与水形成的液相混合物中，二甲基环己烷质量浓度为0~15.5%，十二烷基硫酸钠质量浓度为0~1%，均不为零。本发明气体水合物促进剂能够降低水合物生成压力，低缩短反应时间，提高反应速率；传统的II型水合物促进剂四氢呋喃在低温下可能不需要小分子气体就可以生成水合物，而二甲基环己烷作为H型水合物促进剂其生成过程必须有小分子气体参与（比如甲烷），从而避免促进剂单独生成水合物导致的对相变过程测量的影响。

技术研发人员：付强,庞维新,陈明强,温慧芸,姚靖婕,雷欣,葛阳
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28