高含水油包水乳液的水合物储气性能研究

油包水乳液是近年来新兴的一种水合强化材料,具有良好的水合储气潜力,但是为了保证乳液的稳定性,通常所用的油包水乳液含水量不超过50%。然而水合物的储气量与水含量密切相关,因此高含水的油包水乳液更具有应用前景。对含水量超过50%的油包水乳液进行了水合物的储甲烷研究,考察了乳化剂用量、初始压力及搅拌速率对储气性能的影响,最后考察了乳液的循环储气能力。结果表明:含水量超过55%后,含水量的增加会造成乳液液滴的增大,储气量的降低。乳液含水量为55%,复合乳化剂Span80/Tween80(mTween80∶mSpan80=0.783∶1)用量5%(质量)(以水量为基准)的乳液最适合水合储气;初始压力的增加有利于水合储气性能的提高,但压力过高会造成水合物壳的快速形成,从而降低整体储气能力;适宜的搅拌速率有利于水合物的生成,过快或过慢都会引起水合速率的下降。本实验中最佳的乳液水合储气条件为:温度274.15 K、反应釜中气水体积比10∶1、甲烷初始压力6 MPa、搅拌速率700 r/min,在此条件下,储气量可达141.42 L气/L水。在此条件下进行循环储气实验证明该乳液具有良好的循环利用性,四次循环中储气量均在130 L气/L水以上。研究结果可为天然气储运以及含烃混合气分离提供技术参考。

THF对CO_(2)水合物储气蓄冷特性影响

研究了THF(1.0%,2.0%,3.0%)作用下CO_(2)水合物储气蓄冷特性。通过分析水合物的形成过程,THF体系水合物分为SⅡ型水合物和SⅠ型水合物两个形成阶段。结果表明,THF能大幅缩短CO_(2)水合物的诱导时间,但由于THF在SⅡ水合物晶体结构中占据了较大的空腔,降低了储气量和储气速率;同时由于SⅡ水合物的蓄冷密度高,THF提高了CO_(2)水合物的蓄冷量和蓄冷速率;在所有THF体系中,2%THF体系下CO_(2)水合物的储气量和蓄冷量均最高。