裴俊华，杨亮，汪鑫，胡晗，刘道平

（1 上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093； 2 上海市动力工程多相流与传热重点实验室，上海200093）

引 言

天然气作为一种低碳环保能源，不仅可用作城市燃气和工业燃料，也是重要的发电用气和化工原料，努力开发先进高效天然气储存技术是天然气大规模应用的前提。天然气水合物是由水分子和合适尺寸的气体分子（如甲烷、乙烷和丙烷）形成的一种非化学计量的结晶化合物，气体分子的存在通过弱范德华力在高压和低温下稳定形成水合物晶格[1-2]。据报道，空的水合物晶格就像一个高效的气体存储器，1 m3水合物可稳定储存标准状况下180 m3的天然气，这表明以水合物的形式储存和运输天然气在技术上是可行的[3-4]。水合物因优良储存能力和高稳定性已广泛应用于众多领域。但是水合物的生成速率慢，储气能力不足，在很大程度上影响了气体水合物技术工业化应用，因此如何强化水合物的快速生成对水合物技术研究至关重要。

提高水合物生成速率和储气量，主要是通过对水合储气介质（水）进行物理动态或静态强化。常见的强化技术有动态的搅拌[5-6]、喷雾[7-9]、鼓泡[10-11]、振荡[12-13]等，均可促进水合物成核和生长，但动态机械扰动需辅助设施及额外能耗。相比于动态强化，更多的研究人员采用添加动力学促进剂的方法，如十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）可加速静态反应釜中水合物的成核和生长[14-18]。Zhong等[19]发现在液相中添加适当浓度的SDS 后，气体水合物的生长速率相比纯水体系提高700 倍。……