亲水性氨基酸抑制四氢呋喃水合物形成的动力学机理

摘要：

亲水性氨基酸作为新型天然气水合物(以下简称水合物)抑制剂是国内外相关研究的热点,但其对水合物形成影响的内在机制目前尚不明确,并且对于其与其他水合物动力学抑制剂(KHIs)复配的协同抑制机理的认识仍存在着较大的争议.为此,基于四氢呋喃(THF)水合物的形成模拟实验,厘清了甘氨酸、L-精氨酸及其与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复配对水合物形成的影响规律,并结合多种实验方法揭示了其内在机理.研究结果表明:①甘氨酸对水分子具有较强的扰动作用,使其对水合物的形成具有较强的抑制性,添加量为1.0％时抑制效果为最佳;②L-精氨酸对水分子具有较强的束缚作用,使其对水合物的形成具有较强的抑制性,在较低添加量的范围内,其对水合物形成的抑制性随添加量的增大而逐渐增强;③亲水性氨基酸与PVP复配对水合物的形成具有协同抑制作用,当抑制剂添加总量为1.0％时,甘氨酸与PVP K90复配的协同抑制能力更强.结论 认为,该研究成果为新型水合物抑制剂的研发提供了实验数据和理论基础.

关键词：天然气水合物抑制剂、亲水性氨基酸、甘氨酸、L-精氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、四氢呋喃水合物、机制与机理

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资助基金：中国博士后科学基金第65批面上资助项目“海洋天然气水合物水平井井壁失稳机理及对策研究”206402;国家自然科学基金项目“钻井液宏观传热传质特性影响水合物形成的介观机理研究”51874263;青岛市科技计划项目“天然气水合物钻采技术研究”18-1-2-15-zhc

在线出版日期：2019-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：82-88