导　　师： 樊栓狮

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着油气田向深水及极端寒冷地带转移,油气田越来越难承受热力学抑制剂(THIs)使用量大、成本高的压力。低剂量水合物动力学抑制剂代替THIs成为必然趋势。但现有的水合物动力学抑制剂(KHIs)无法同时在抑制性能、环保性及经济性方面满足工业需要,特别是当过冷度大于15.0oC时,现有的商用KHIs完全失效。为了改善KHI的综合性能,可以从三方面进行改进,一是对现有抑制剂添加助剂,提高其抑制性能;二是开发新的动力学抑制剂;三是将KHIs和THIs复合。论文首先开发了聚N-乙烯己内酰胺(PVCap)的绿色助剂,研究氨基酸对PVCap的增效作用;研制高效天然果胶水合物抑制剂,在不同气/水体系研究了它的抑制性能,并对其进行优化;探讨了甘氨酸及其对PVCap的增效机理及天然果胶关键抑制机理,最后在天然气田体系进行水合物抑制剂的实际应用以及热动复合抑制剂的联合回收,并分析了各水合物抑制剂的生物降解性和经济性。氨基酸对PVCap增效结果表明,在成核阶段,甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸和丝氨酸四种氨基酸均能提高PVCap的抑制性能,可分别将PVCap的耐用过冷度提升2.5oC、1.4oC、1.1oC和1.0oC。在水合物生长阶段,偏疏水性的甘氨酸和丙氨酸能够有效避免PVCap在高冷度下失效,可将PVCap的完全抑制区域向低温处移动2.7oC,使水合物的生长速率降低80%以上。当过冷度超过7.0oC,亲水性的丝氨酸和苏氨酸并不能增强PVCap的抑制性能,反而会减弱PVCap的性能。果胶作为水合物抑制剂具有高效、环保的性能。在甲烷/水及高含CO2的酸性气体/水体系中,柚皮果胶可以承受12.0?C以上的过冷度,诱导时间大于48.0 h,即使将它的用量降到PVCap的1/3,其诱导时间仍是PVCap的7.4倍,是淀粉壳聚糖等天然产物的19.2倍以上。在多组分混合气/水体系中,柚皮果胶的耐用过冷度为18.8oC,在19.0oC高过冷度下果胶的诱导时�

关 键 词： 天然气水合物 动力学抑制剂 实际应用 生物降解性 经济性

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