饒永超,王樹立,黃俊堯,李立軍,趙書華,周詩崠
(1.常州大學石油工程學院,江蘇常州 213164;2.泉州職業技術大學能源學院,福建泉州 362268;3.中國石化集團江蘇油田分公司,江蘇揚州 225009)
天然氣水合物是一種非化學計量的冰狀籠形包合物,由主體分子(水)和客體分子(氣體)在低溫和高壓下形成[1]。標準狀況下,1 m3的天然氣水合物可以儲存160~180 m3的天然氣。因此,天然氣水合物不僅是清潔高效的新能源,而且是安全高效的天然氣儲運介質[2]。天然水合物除了作為新能源和高效儲運介質之外,其他方面的水合物應用技術的發展也在加快,比如利用水合物技術儲運天然氣,利用CO2水合物作為制冷劑,利用水合物的生成條件的差異進行海水淡化,以及不同種類氣體的分離等。生成條件高、生成速度慢、誘導時間長、儲氣密度低以及熱力學模型不完善等難題成為影響氣體水合物高效應用的關鍵。
從現有研究結果來看,物理強化技術和化學強化技術是促進氣體水合物快速生成的主要方法。前者以提高反應介質的傳質效率為主要目標,加快傳導出水合反應中產生的熱量進而促進氣液兩相快速高效反應[3]。主要的強化方法包括攪拌法、鼓泡法、噴霧法和外場法。后者以添加各類促進劑為主要目標,并且調節微觀結構加速形成。現有的使用率較高的氣體水合物促進劑分為熱力學型和動力學型。以下幾種氣體水合物促進劑應用廣泛,比如:四氫呋喃(THF)[4]、鼠李糖脂[5]等。……