[发明专利]气体水合物颗粒及其形成方法

说明书

本发明涉及一种气体水合物颗粒及其形成方法。所述气体水合物颗粒的形成方法包括以下步骤：于含水量为20vol％‑50vol％的油水体系中加入防聚剂和无机盐，搅拌，形成气体水合物颗粒；所述防聚剂占所述油水体系中水的质量的0.1wt％‑1wt％，所述无机盐占所述油水体系中水的质量的0.5wt％‑5wt％。该方法能够在不影响水合物形成的前提下，通过调控无机盐的添加量，控制水合物颗粒的大小，保障水合物颗粒粒径分布范围更小，颗粒大小更加均匀。

技术领域

本发明涉及气体水合物的技术领域，特别是气体水合物颗粒及其形成方法。

背景技术

气体水合物是水与甲烷、乙烷、CO₂及H₂S等小分子气体在适当的条件下形成的非化学计量性笼状晶体物质，故又称为笼型水合物。根据气体的不同，水合物晶体主要有结构I型、结构II型和结构H型这三种结构。目前，对于气体水合物的研究已经取得了很大的成就。

通常水合物可常见于以下领域：(1)混合气体分离技术，利用不同气体形成水合物的条件不同来实现，容易形成水合物的气体组分优先进入水合物相，而较难形成水合物的气体组分则在气相中逐渐得到富集。因此，通过形成水合物的方法使混合气体得到分离。与常用的分离气体混合物的技术相比，水合物法分离技术所需要的成本较低，而且具有环保高效的优势；(2)气体储运技术，水合物法对气体的储运主要以水为主要原料，具有廉价易得，高效环保，循环使用等优点。利用水合物形成过程中消耗大量的气源，实现高密度和高效率地储存气体；(3)制冷技术，利用水合物形成分解过程中对周围进行吸热放热的原理来实现；(4)环境保护作用，将CO₂注入海底，使CO₂以CO₂水合物的形式封存于海底。(5)流动保障技术。但是，在油气输送管线中形成的气体水合物聚集会造成油气管道堵塞，降低输送效率，提高管线的输送风险。

目前，针对于管线中的水合物堵塞，通常使用低剂量的化学试剂来进行防控。此处通常分为水多油少和水少油多两种情况。对于水多油少时所使用的是水合物动力学抑制剂，抑制水合物的形成，保障管线的正常输送。而对于水少油多的情况通常使用水合物防聚剂，防止水合物聚集成大块，堵塞管线。

对于传统的管线中水合物防聚，其目的仅仅是为了保障管线的正常运输作用，并不能对水合物的粒径形态进行控制。这样，该传统管线的油水体系将无法应用到那些对水合物的形态和颗粒粒径分布有着严格的要求的研究领域，例如海水淡化领域，气体分离领域。

发明内容

基于此，本发明提供一种气体水合物颗粒的形成方法，该方法能够在不影响水合物形成的前提下，通过调控无机盐的添加量，控制水合物颗粒的大小，保障水合物颗粒粒径分布范围更小，颗粒大小更加均匀。

具体技术方案为：

一种气体水合物颗粒的形成方法，包括以下步骤：

于含水量为20vol％-50vol％的油水体系中加入防聚剂和无机盐，搅拌，形成气体水合物颗粒；所述防聚剂占所述油水体系中水的质量的0.1wt％-1wt％，所述无机盐占所述油水体系中水的质量的0.5wt％-5wt％。

在其中一个实施例中，所述防聚剂占所述油水体系中水的质量的0.1-0.5wt％；所述无机盐占所述油水体系中水的质量的1wt％-4wt％。

在其中一个实施例中，所述无机盐占所述油水体系中水的质量的1wt％-3wt％。

在其中一个实施例中，所述无机盐选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、硫酸钠和硫酸钾中的一种或几种。

在其中一个实施例中，所述防聚剂为非离子型水合物防聚剂。

在其中一个实施例中，所述防聚剂选自烷基糖苷或复配防聚剂，所述复配防聚剂包括重量比为1：(0.5-2)的脂肪醇聚氧乙烯醚和椰油酰胺丙基甜菜碱。