Span20促进甲烷水合物生成的实验研究  

Experimental Investigation on Span20 Promoting Effect on Methane Hydrate Formation

作　　者：杜建伟[1] 唐翠萍[1] 樊栓狮[2] 梁德青[1] 

机构地区：[1]中国科学院广州能源研究所 [2]华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广州510640

出　　处：《西安交通大学学报》2008年第9期1165-1168,共4页Journal of Xi'an Jiaotong University

基　　金：国家自然科学基金资助项目(20490207,90410003);中国科学院知识创新资助项目(KZCX3-SW-224)

摘　　要：在已有的天然气水合物储气实验台上，利用带磁力搅拌的141 mL高压反应釜，采用定压法，在温度为（274.15±0.10）K、压力为（8.30±0.10）MPa的条件下，从诱导时间、生成速率和储气密度等方面研究了非离子表面活性剂失水山梨醇单月桂酸酯（Span20）的质量分数为0～3%范围内对甲烷水合物生成的影响。结果发现：Span20的质量分数为0.2％时诱导时间最短，为53～167min；在0.4%时的生成速率最大，是纯水的10倍以上，同时其储气密度V／Vo最大，达到145.2。通过分析Span20的分子结构，对表面活性剂促进甲烷水合物形成机理进行了研究，认为可能是Span20分子中带有2个羟基的类四氢呋喃结构的诱导作用以及假六元环的模板作用共同促进了甲烷水合物的形成。Experiments on the effect of non-ionic surfactant sorbitan monododecanoate （Span 20） on induction time, formation rate and gas storage density were conducted during methane hydrate formation in a high pressure reactor with a magnetic stir at （274. 15±0. 10） K, （8. 30±0. 10） MPa and 0-3%. The results show that the induction time with 0. 2% Span 20 was shortest, 53- 167 minutes and a maximum formation rate was obtained with 0. 4% Span 20, about 10 times the rate of pure water. Moreover, at 0. 4% Span 20 also had the largest gas storage density of 145.2. On the basis of analysis on the Span 20 structure, the mechanism of surfactants promoting methane hydrate formation was investigated. It appears that the induction effect of tetrahydrofuranoid with two hydroxyls together with the template effect of the false hexahydroxy cycle may promote methane hydrate formation.

关 键 词：甲烷水合物 表面活性剂 储气密度 形成机理 

分 类 号：TQ517.1[化学工程]