新型气体水合物抑制剂的开发及评价研究

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1、中图分类号：TE88单位代码：11414学号：2013213036硕士学位论文题目新型气体水合物抑制剂的开发及评价研究学科专业化学工程与技术研究方向相平衡及物性硕士生杨敬丽指导教师陈光进教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月-I-摘要摘要油-气-水多相混输管线中常因水合物的生成而发生堵塞。工业上广泛采用的方法是向管线中注入大剂量的热力学抑制剂。新型动力学抑制剂因其用量少、环境污染小等特性受到人们的青睐。本文主要围绕混合蛋白（剂P）对天然气水合物、烷基糖苷（AlkylPolyglucoside,APG）对甲烷水合物体系抑制性能展开研

2、究。本文研究内容有：（1）考察了不同浓度、过冷度下剂P对天然气+水体系的水合物生成诱导时间的影响，观察水合物生成过程的形态特征，分析了剂P的水合物抑制机理；对比了剂P与商业抑制剂—聚乙烯吡咯烷酮（Ployvinylpyrrolidone,PVP）对天然气水合物的抑制性能，二者抑制效果相当。（2）将剂P与不同类型热力学抑制剂复配，测定了不同复配型抑制剂的抑制效果，优选出效果最好的复配剂—甲醇（Methanol,M）。进一步考察了剂P与M不同复配比例下，复配型抑制剂对天然气+水体系水合物的抑制效果。发现剂P与M以1:9质量比例复配、联合添加总量为5wt

3、%时，过冷度可达到5.20K。（3）在透明蓝宝石釜中考察了APG对甲烷+水体系水合物形成过程的抑制效果；继而采用可视化技术(ParticleVideoMicroscope,PVM)和颗粒粒度(FocusedBeamReflectanceMeasurement,FBRM)在线分析技术、以APG为抑制剂，对油/水体系中甲烷水合物的形成特征进行了研究，分析了水合物生成与颗粒弦长分布之间的关系，发现了APG与乳化剂Span20联用的体系颗粒弦长较小且体系流动性较好。（4）利用微生物培养方法分别测试剂P、APG及商业抑制剂PVP的生物降解性能。实验结果表明，

4、剂P及APG易生物降解，生化性好；商业抑制剂PVP难以生物降解，生化性较差。关键词：水合物抑制剂；诱导时间；过冷度；粒度-II-ABSTRACTDevelopmentandEvaluationofNew-typeGasHydrateInhibitorsABSTRACTHydratepluginoil-gas-watermultiphasepipelineshasbecomeaseriousproblem.Thetraditionalmeasuretotreatitisinjectinghighdosageofthermodynamicinhibit

5、orsintopipeline.Kinetichydrateinhibitors(KHIs)havedrawnwideattentioninrecentyearsbecauseoftheirlowdosagesandenvironmentalfriendship.Thisworkhasbeenperformedwithrespecttoevaluatinginhibitionperformancesofmixedproteins(inhibitor-P)andAlkylPolyglucoside(APG)totheformationofnatura

6、lgashydrateandmethanehydraterespectively.Maincontentsareasfollows:(1)Theinfluencesofinhibitor-Pupontheinductiontimefornaturalgashydratetoformfromaqueoussolutionunderdifferentdosagesandsubcoolingswereinvestigated.Atthesametime,themorphologyofhydrateformationwasobservedandthekin

7、eticinhibitionmechanismwasdiscussed.Comparisontestsshowthatthekineticinhibitionperformanceofinhibitor-PisclosetothatofonecommercialinhibitorPVP.(2)Thekineticinhibitionperformancesofthemixturesofinhibitor-Pwithdifferentkindofthermodynamicinhibitorstothehydrateformationfromnatur

8、algas+watersystemhavebeeninvestigated.Theresultdemonstratesth