不同类型表面活性剂复配对水合物生成的影响

表面活性剂的存在能够有效促进水合物的生成。研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、非离子表面活性剂烷基多糖苷(APG)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在7 MPa、275.15 K条件下以不同比例进行两两复配后对水合物生成的影响。结果表明,阴、阳离子表面活性剂复配后导致表面活性剂失活而抑制水合物的生成。非、阳离子表面活性剂复配后,随着CTAB所占比例的减小,水合物的储气密度增大。非、阴离子表面活性剂复配后效果最优,使储气密度达到135.81 V_(g)/V_(w),且随着SDS所占比例的减小,水合物的储气密度随之增大。

鼠李糖脂与多孔介质对天然气水合物生成影响

天然气水合物在甲烷储运方面具有巨大的发展潜力。研究了生物型表面活性剂鼠李糖脂与多孔的铜和二氧化硅粒子介质在275.15 K和6 MPa的条件下对水合物生成的影响。结果表明,随着鼠李糖脂溶液浓度的增大,储气密度呈现逐渐下降的趋势,100 mg/L的鼠李糖脂溶液效果最佳,储气密度可达104.3 Vg/Vw,但具有较长的诱导时间,多孔介质的加入显著降低了水合物生成过程的诱导时间,二氧化硅颗粒中观察不到诱导期的存在,储气密度增加至106.2 Vg/Vw,而铜颗粒却降低了水合物的储气密度。因此,合理选择鼠李糖脂溶液的浓度和多孔介质的种类可提高水合物的生成速率和储气密度。

二氧化硅与SDS复配对甲烷水合物生成过程的影响

天然气水合物大多赋存于海底沉积层或永久冻土带的沉积层孔隙中。用0.5~1 mm和2~4 mm 2种粒径的二氧化硅(SiO2)颗粒模拟真实环境,并量取不同体积SiO2分别与300 mg/L的十二烷基硫酸钠(SDS)进行复配,考察了不同体积的二氧化硅颗粒与SDS的复配体系对水合物生成过程的影响;探究不同初始压力对该体系的影响。结果表明,加入二氧化硅颗粒后能够缩短水合物的诱导时间;同体积2~4 mm二氧化硅颗粒生成水合物的剩余压力均要低于0.5~1 mm粒径;2种粒径中都是50 m L的颗粒中剩余压力最低、储气效果更好;此外,水合物在较高的初始压力下生成效果最好。

气液比对表面活性剂复配促进甲烷水合物生成影响

气液比作为影响天然气水合物快速、大量生成的关键因素,有必要对其深入研究。利用天然气水合物装置,设定初始压力为6 MPa,温度为275.15 K,研究了十二烷基硫酸钠(SDS)与烷基多糖苷(APG1214)复配溶液体系在不同气液比条件下对天然气水合物生成影响。结果表明,合理的选取气液比能增强水合物的储气能力以及生成速率,4.00为其最佳气液比,最终储气密度可达到110.2(V/V),实验初始气液比的大小会影响水合物的生成过程,增加气液比能增加水合物的生成速率。因此,合理地将表面活性剂复配以及选取气液比,可显著提高水合物生成速率与储气能力。

表面活性剂与多孔介质复配对甲烷水合物生成的影响

天然气水合物大多分布于深海沉积层中,研究天然气水合物在多孔介质中生成情况对水合物的工业应用有着战略意义。在275.15 K和6 MPa下,研究了在十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG1214)的复配溶液中加入不同粒径的二氧化硅、氧化铝以及磁沙(Fe3O4)对水合物生成的影响。结果表明,在保持多孔介质体积不变的条件下,合理地选择粒径会提高水合物的生成速率和储气能力;金属氧化物粒径越小,对水合物的促进效果就越强,天然气水合物的生成速率及储气密度就越大,当二氧化硅粒径为80目时,储气密度最佳。