水合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法与流程

本发明涉及天然气安全储运，具体涉及一种水合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法。

背景技术：

1、天然气作为世界上分布较为广泛的一种能源，其安全环保，产热值高等优良特性使其成为近年来人们关注的焦点，其储运技术也不可避免地成为人们重点研究的领域。众多储运方法之中，固态水合物法储运天然气的技术，是利用高压低温下天然气与水形成的固态物质，实现对天然气的储存、运输及回收。理论上，1体积固态水合物可实现对170体积天然气分子的储运，储气量性能优异；同时，固态天然气水合物所特有的自保护效应，即生成后在常压和略低于冰点的温度下依然能保持较为稳定状态的现象，使得该技术的实现在安全性和经济性上也成为可能。

2、目前常用的天然气储运方法有管道气法和液化天然气储运法，前者在长距离运输中成本较高，且灵活性较差；后者在安全性方面仍有待提升。新兴的储运方法，包括压缩天然气技术，吸附天然气技术等，在技术成熟度方面与经济成本方面仍有较大欠缺。与其他储运方式相比，固态水合物法储运天然气技术有着以下优势：(1)单位体积理论储气量大，可在保证储气量的前提下有效节省运输成本。(2)水合物生成过程安全环保，反应条件较为温和，无需高温环境。(3)运输过程安全便捷，固态水合物稳定性较好，不易在运输过程中产生爆炸等危害。(4)不易受天然气中的杂质影响，即使是杂质含量较高的天然气，也依然能够在较为温和的条件下生成水合物。

3、目前固态水合物储运技术的难题，一是水合物生成后，在储存和运输中的分解问题，二是水合物存储的天然气回收阶段的回收率和回收速率问题。在水合物生成阶段，为了加快生成速率，提高储气量，往往会加入一定量的水合物生成促进剂，而促进剂的加入通常会极大的影响水合物的稳定性，导致其在储运过程中的分解现象较为严重，既会损失存储的天然气，又极易造成安全事故；同时，传统促进剂的加入也使得水合物在分解阶段产生大量气泡，严重阻碍了水合物的分解过程，导致天然气的回收率并不理想。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的水合物运输过程中易分解、以及分解回收气体时收率低等问题，提供一种水合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种水合物分解抑制剂，所述水合物分解抑制剂含有a组分和b组分；

3、其中，所述a组分含有聚二甲基硅氧烷和稳定剂；所述b组分含有氨基酸促进剂和非离子表面活性剂。

4、优选地，所述a组分和b组分的重量比为1：(1～25)，优选为1：(10～25)。

5、优选地，所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素和羟甲基纤维素中的一种或两种以上；

6、优选地，所述聚二甲基硅氧烷与稳定剂的重量比为1：(0.1～1)，优选为1：(0.1～0.5)。

7、优选地，所述水合物分解抑制剂还含有协同剂；

8、优选地，所述a组分与协同剂的重量比为1：(0.05～4)，优选为1：(0.5～2)。

9、优选地，所述协同剂选自na2co3、k2co3、nacl和kcl中的一种或两种以上。

10、优选地，氨基酸促进剂与非离子表面活性剂的重量比为1：(0.01～1)；优选为1：(0.1～0.5)。

11、优选地，所述氨基酸促进剂选自亮氨酸和/或正缬氨酸。

12、优选地，所述非离子表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯和/或失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚。

13、优选地，所述失水山梨醇脂肪酸酯选自span 20,、span 40,和span 80中的一种或两种以上。

14、优选地，所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自tween20、tween60和tween80中的一种或两种以上。

15、优选地，所述水合物分解抑制剂还含有辅助剂；

16、优选地，所述a组分与辅助剂的重量比为1：(0.1～5)，优选为1：(0.1～1)。

17、优选地，所述辅助剂选自tio2和/或sio2。

18、本发明第二方面提供前文所述的水合物分解抑制剂在水合物法储运气体中的应用。

19、本发明第三方面提供一种水气体储运方法，所述方法包括水合物生产工序、水合物储运工序和水合物分解工序，其中：

20、(1)水合物生产工序通过将前文所述的水合物分解抑制剂分散于含水相中，在水合物生成条件下，将气体与分散有所述水合物分解抑制剂的含水体系接触，得到水合物；

21、(2)水合物储运工序通过在水合物的自保护条件下，将水合物生产工序生成的水合物进行储运；

22、(3)水合物分解工序通过在水合物分解的条件下使经水合物储运工序的水合物分解，释放出其中的气体。

23、优选地，水合物分解工序还包括在水合物分解过程中，利用含有滤网的消泡系统对水合物分解产生的气泡进行消泡处理。

24、优选地，水合物生成条件包括：温度为0～10℃，压力为5～7mpa。

25、优选地，水合物分解抑制剂的用量为含水相中水的重量的0.01～1％。

26、本发明的发明人发现，现有的水合物促进剂仅考虑了对水合物生成阶段的反应速率及储气量的改良，未解决水合物储运过程中易分解以及分解回收时收率低的问题。本发明提供的水合物分解抑制剂，在保证水合物生成阶段的生成速率和储气量的前提下，可以显著降低水合物在储运条件下的分解率，改善水合物稳定性能，提升水合物储运技术的安全性。还可以有效抑制水合物生成及分解过程中产生的气泡，提升水合物稳定性，提高水合物分解回收率。具有性能稳定、经济环保等特点，在固态水合物储运天然气方面具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种水合物分解抑制剂，其特征在于，所述水合物分解抑制剂含有a组分和b组分；

2.根据权利要求1所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述a组分和b组分的重量比为1：(1～25)，优选为1：(10～25)。

3.根据权利要求1所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素和羟甲基纤维素中的一种或两种以上；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述水合物分解抑制剂还含有协同剂；

5.根据权利要求4所述的所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述协同剂选自na2co3、k2co3、nacl和kcl中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1或5所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，氨基酸促进剂与非离子表面活性剂的重量比为1：(0.01～1)；优选为1：(0.1～0.5)。

7.根据权利要求6所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述氨基酸促进剂选自亮氨酸和/或正缬氨酸。

8.根据权利要求6所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯和/或失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚。

9.根据权利要求8所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述失水山梨醇脂肪酸酯选自span 20,、span 40,和span 80中的一种或两种以上。

10.根据权利要求8所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自tween20、tween60和tween80中的一种或两种以上。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述水合物分解抑制剂还含有辅助剂；

12.根据权利要求11所述的水合物分解抑制剂，其特征在于，所述辅助剂选自tio2和/或sio2。

13.权利要求1-12中任意一项所述的水合物分解抑制剂在水合物法储运气体中的应用。

14.一种气体储运方法，其特征在于，所述方法包括水合物生产工序、水合物储运工序和水合物分解工序，其中：

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，水合物分解工序还包括在水合物分解过程中，利用含有滤网的消泡系统对水合物分解产生的气泡进行消泡处理。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，水合物生成条件包括：温度为0～10℃，压力为5～7mpa。

17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，水合物分解抑制剂的用量为含水相中水的重量的0.01～1％。

技术总结本发明涉及天然气安全储运技术领域，公开了一种水合物分解抑制剂及其应用和气体储运方法。所述水合物分解抑制剂含有A组分和B组分；其中，所述A组分含有聚二甲基硅氧烷和稳定剂；所述B组分含有氨基酸促进剂和非离子表面活性剂。该水合物分解抑制剂在保证水合物生成阶段的生成速率和储气量的前提下，可以显著降低水合物在储运条件下的分解率，改善水合物稳定性能，提升水合物储运技术的安全性。还可以有效抑制水合物生成及分解过程中产生的气泡，提升水合物稳定性，提高水合物分解回收率。具有性能稳定、经济环保等特点，在固态水合物储运天然气方面具有良好的应用前景。技术研发人员：任悦萌,闫柯乐,马明,李莹,文桂林,肖安山受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24