高含水油包水乳液的水合物储气性能研究

• 作者: 王燕鸿 姚凯 郎雪梅 樊栓狮
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 甲烷 水合物 乳液 储气速率 循环储气
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 4872-4880
• 页数: 8页
• 分类号: TE82
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210194

摘要

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274.15K、反应釜中气水体积比10∶1、甲烷初始压力6MPa、搅拌速率700r/min，在此条件下，储气量可达141.42L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130L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。