用于氣體水合物制備的油包水乳化液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于乳化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及用于氣體水合物制備的油包水乳化液及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乳化技術(shù)在原油開采、煤炭工業(yè)W及清潔燃油等技術(shù)領(lǐng)域起到了非常重要的作 用，成為節(jié)能和改善環(huán)境污染的有力舉措。油和水形成乳化液必須具備=個條件：（1)兩種 不相容的液體，即油和水；（2)存在一種乳化劑，W便形成穩(wěn)定的乳化液；(3)使油水混合物 中一種液體分散到另一種液體充足的混合能或攬拌。第一和第=個條件對于現(xiàn)在的工業(yè)水 平來說不難辦到，難點(diǎn)就在于合適的乳化劑。所W，尋找即性能良好且經(jīng)濟(jì)的乳化劑成為制 備乳化液的關(guān)鍵。將乳化技術(shù)與氣體水合物制備技術(shù)相結(jié)合是水合物技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)創(chuàng) 新，現(xiàn)階段氣體水合物生成方法主要包括物理法和化學(xué)法。物理法包括傳統(tǒng)攬拌、鼓泡、噴 霧等方式，在一定壓力和溫度條件下進(jìn)行。傳統(tǒng)攬拌隨著時間的進(jìn)行，水合物粘度增大并大 量聚集，導(dǎo)致攬拌耗功增加甚至攬拌停轉(zhuǎn)，使得水合物生成過程中斷。鼓泡法使用的孔板孔 徑小，在水合物生成過程容易發(fā)生堵塞。噴霧法同樣容易發(fā)生水/水合物顆粒堵塞噴嘴的 現(xiàn)象，導(dǎo)致水合物生成過程中斷?；瘜W(xué)法是在反應(yīng)體系加入化學(xué)添加劑（促進(jìn)劑、表面活性 劑等），改善水合物制備溶液的相關(guān)特性。綜上，目前制約氣體水合物制備的主要因素有W 下幾個方面：（1)水合物生成的相平衡條件；（2)水合物的生成速率。而運(yùn)些關(guān)鍵問題在現(xiàn) 有的氣體水合物制備技術(shù)中都未得到很好的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種新型乳化液用于提高氣體水合物的制備。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是用于氣體水合物制備的油包水乳化液，其制備原料為工業(yè)用 白油、乳化劑、水合促進(jìn)劑和去離子水，去離子水和水合促進(jìn)劑的體積比為10 : 1，工業(yè)用 白油和乳化劑的體積比為100 : 4,工業(yè)用白油和去離子水的體積比為10 : 1~10 : 7; 所述的工業(yè)用白油為工業(yè)3#、5#或7#白油；所述的乳化劑為SPAN-20、SPAN-60或SPAN-80 乳化劑；所述的水合促進(jìn)劑為環(huán)戊燒、環(huán)己燒或四氨巧喃。
[0005] 具體的，所述制備原料為工業(yè)7#白油、SPAN-80、環(huán)戊燒和去離子水。
[0006] 具體的，工業(yè)用白油和去離子水的體積比為10 : 3。
[0007] 本發(fā)明還提供了所述乳化液的制備方法，包括如下步驟：
[0008] (1)準(zhǔn)備工業(yè)用白油、乳化劑、水合促進(jìn)劑和去離子水，去離子水和水合促進(jìn)劑的 體積比為10 : 1，工業(yè)用白油和乳化劑的體積比為100 : 4,工業(yè)用白油和去離子水的體 積比為10 : 1~10 : 7;所述的工業(yè)用白油為工業(yè)3#、5#或7#白油；所述的乳化劑為 SPAN-20、SPAN-60或SPAN-80乳化劑；所述的水合促進(jìn)劑為環(huán)戊燒、環(huán)己燒或四氨巧喃；
[0009] 似工業(yè)白油和乳化劑放入透明容器；攬拌器攬拌20分鐘，使兩者混合均勻；加入 去離子水，再將溶液攬拌20分鐘；
[0010] (3)使用前5天內(nèi)，加入水合催化劑，此溶液為油包水乳化油溶液，其成液滴狀均 勻分布。
[0011] 具體的，步驟（2)中攬拌速度為2(K)r/min。步驟（1)中工業(yè)7#白油和去離子水體 積比不能超過10 : 7,否則配置的乳化油溶液靜置后會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。 陽01引步驟似中加入環(huán)戊燒應(yīng)在水合物制備開始前進(jìn)行，W減少環(huán)戊燒揮發(fā)。實(shí)際應(yīng) 用中添加環(huán)戊燒的最佳時機(jī)是在每次應(yīng)用開始前；或者提前3~5天添加環(huán)戊燒并用容器 密封，W備后用。
[0013] 水合促進(jìn)劑主要作用是降低水合物生成的相平衡條件，尤其W環(huán)戊燒效果為佳。
[0014] 本發(fā)明中，步驟（1)中放入透明玻璃燒杯或便于觀察的透明容器及時觀察油相配 比情況。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案是利用工業(yè)白油和去離子水形成兩種不相容的液相，經(jīng)過機(jī)械 攬拌裝置使兩種液體充分混合，使去離子水分散到白油中，加入乳化劑W便使油和水能夠 形成穩(wěn)定的乳化體系，加入環(huán)戊燒可降低水合物生成的相平衡條件。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明專利采用化學(xué)法和物理法相結(jié)合的方式，開發(fā)一種新 型油包水乳化液用于降低水合物相平衡壓力，并提升水合物的生成速率。本發(fā)明所制備油 包水乳化液能夠長時間穩(wěn)定存在、不分層。由于本發(fā)明所制備的油包水型乳化油溶液呈液 滴狀均勻分布，增加了氣-液接觸面積，并且與水溶液相比，CH4、C〇2等在乳化液中溶解度大 大增加。因此，使用該乳化液有效促進(jìn)了氣體水合物的制備，提高了水合物生成速率，對于 水合物法提純低濃度煤層氣具有非常良好的效果，還可W有效提高IGCC合成氣中0)2的回 收率，同時加入環(huán)戊燒降低了水合物生成的相平衡條件，改善了水合物制備條件。該乳化液 可高效提純低濃度煤層氣，運(yùn)對低濃度煤層氣的利用W及天然氣的固態(tài)儲運(yùn)等工業(yè)應(yīng)用具 有較高的實(shí)用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1乳化油制備實(shí)例
[0018] (1)將100血工業(yè)7#白油加入透明燒杯，再注入4血的SPAN-80。將攬拌裝置浸 入燒杯并開啟攬拌，攬拌速度為20化/min,攬拌時間為20min;
[0019] (2)將30mL去離子水緩慢加入的溶液內(nèi)，繼續(xù)攬拌20min，即為規(guī)定油水比的油包 水乳化液。
[0020] 采用激光粒度儀（MicrotracS3500,美國）對配置的油包水乳化液的液滴尺寸進(jìn) 行測量。當(dāng)工業(yè)7#白油和去離子水體積為10 :3時，乳化液滴的平均尺寸為26. 4ym。表1 給出了油水體積配比在10:1~10:7范圍內(nèi)，乳化液滴的平均尺寸的測量結(jié)果。
[0021] 表1乳化液滴平均尺寸測量
[0023] (3)步驟（2)所制備的溶液即為規(guī)定油水比的油包水乳化液。在水合物制備實(shí)驗(yàn) 前再加入3mL環(huán)戊燒，然后開始相關(guān)水合物制備實(shí)驗(yàn)。
[0024] 實(shí)施例2乳化油制備實(shí)例 陽0巧](1)將100血工業(yè)7#白油加入透明燒杯，再注入4血的SPAN-80。將攬拌裝置浸 入燒杯并開啟攬拌，攬拌速度為20化/min,攬拌時間為20min;
[0026]似配制1.Omol%四氨巧喃溶液（其中四氨巧喃為3. 2mL、去離子水為70mL)，將