代文杰 王树立 饶永超 吕晓方 刘 波 郑亚星

氧化石墨烯作为新型促进剂加速CO2水合物生成实验

代文杰1,2王树立1,2饶永超1,2吕晓方1,2刘 波3郑亚星1,2

1.常州大学石油工程学院 2.江苏省油气储运技术重点实验室 3.中国石化销售有限公司江苏常州石油分公司

为了解决气体水合物生成速率慢、储气密度低、生成条件苛刻等难题，利用高压反应釜生成实验装置，探究了添加质量浓度为0.2 g/L的氧化石墨烯对CO2水合物生成的诱导时间、气体消耗量及CO2水合物相平衡压力的影响，揭示了温度和压力的变化规律，与去离子水中CO2水合物生成实验进行了比较并分析了其促进机理。结果表明：①氧化石墨烯具有动力学促进和热力学促进的双重作用，能够加快CO2水合物体系的传热传质效率，促进气体溶解，提高成核速率和气体消耗量，降低相平衡压力；②与去离子水相比，氧化石墨烯体系下CO2水合物生成诱导时间缩短了74%～85%；③温度为6 ℃时，随着初始压力的不同氧化石墨烯均能提高气体消耗量，在4 MPa时气体消耗量增长幅度最大，达17.2%，提高了水合物储气密度；④氧化石墨烯降低CO2水合物相平衡压力的最大降幅为20%。结论认为，该新型促进剂能够提高CO2水合物的生成速率和储气密度。

水合物技术应用 CO2水合物 氧化石墨烯 新型促进剂 传热效率 诱导时间 气体消耗量 相平衡压力

气体水合物又称笼型水合物，是在高压、低温条件下通过水分子（主体分子）中的氢键连接形成结构不同的多面体笼孔，并将气体分子（客体分子）包裹在里面，形成外观似冰、结构稳定的固体晶体。……