[发明专利]天然气水合物纳米促进剂及其制备方法

权利要求书

1.一种天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，所述纳米促进剂以聚合物纳米球为载体，亲水性活性基团以共价键包覆于纳米球载体表面，所述聚合物为烯酸酯类单体-苯乙烯聚合物，所述亲水性活性基团为-SO₃^-和-COO^-；

所述天然气水合物纳米促进剂的制备方法包括以下步骤：

(1)在带有控温系统、氮气保护系统、搅拌系统及冷凝回流系统的反应容器内，在氮气保护、恒速搅拌条件下加入去离子水、磺酸根型亲水性单体、羧酸根型亲水性单体及少量烯酸酯类疏水性单体，混合均匀；所述磺酸根型亲水性单体的-SO₃^-、羧酸根型亲水性单体的-COO^-的摩尔比为1:4-3:1；

(2)将反应系统升温至反应温度，然后缓慢滴加引发剂，边滴加边搅拌，恒温反应一段时间后缓慢滴加疏水性单体苯乙烯，通过种子无皂乳液聚合将亲水性功能基团以共价键连接在聚合物纳米球表面；

(3)反应完成后自然降温、出料，制得亲水性功能基团包覆的天然气水合物纳米促进剂。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，所述磺酸根型亲水性单体的结构式如下：

式中，R为苯乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、甲基丙烯酰氧乙基、甲基丙烯酰氧丙基或十一烯酰氧乙基。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，所述羧酸根型亲水性单体结构式如下：

式中，R为乙烯基、丙烯基、烯丙基、苯基乙烯基或者甲基苯基乙烯基。

4.根据权利要求1所述的天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，所述烯酸酯类疏水性单体的结构式如下：

式中，R₁为乙烯基、丙烯基、烯丙基、甲基乙烯基、苯基乙烯基或者甲基苯基乙烯基，R₂为甲基、乙基、丙基、丁基或者异辛基。

5.根据权利要求1所述的天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

6.根据权利要求1所述的天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，所述步骤(2)的反应温度为70-80℃，搅拌速率为300-500rpm、引发剂滴加速率为1-5滴/5s，疏水性单体滴加速度为1-3滴/20s。

7.根据权利要求1所述的天然气水合物纳米促进剂，其特征在于，加入的所有的亲水性单体与所有疏水性单体的摩尔比为1:10-1:2。

8.权利要求1所述的纳米促进剂在天然气生成水合物中的应用，其特征在于，生成压力为4-8MPa、生成温度为0-3℃，纳米促进剂的使用量为0.05-1％。