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274.15 K、反应釜中气水体积比10:1、甲烷初始压力6 MPa、搅拌速率700 r/min,在此条件下,储气量可达141.42 L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130 L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.
甲烷 水合物 乳液 储气速率 循环储气