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气体水合物生成促进剂及其制备方法技术

技术编号:7630139 阅读:255 留言:0更新日期:2012-08-02 22:47
本发明专利技术气体水合物生成促进剂及其制备方法,涉及气体水合物生成促进剂及其制备方法,是基于1-(3-磺丙基)环己亚胺盐基团的对甲基苯磺酸盐,或同样以HMIPS基团为前体的硫酸盐,均为离子液体。利用1,3-丙磺酸内酯和等摩尔量的环己亚胺通过季铵化反应生成1-(3-磺丙基)环己亚胺盐,然后将HMIPS和等摩尔量的HY酸反应即得离子液体。利用CO2作为反应气体,经水合物合成装置检测证实本发明专利技术制备的两种促进剂均有效强化了水合物生成,只需微量便可大幅降低气体水合物生成条件,尤其是500mg/kg的[HMIPS]OTs溶液的促进效果最佳,5℃时的生成压力为1.88MPa,比纯水体系降低了27.1%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体水合物强化生成
,特指两种化学添加剂对降低气体水合物生成条件的作用以及制备方法。
技术介绍
气体水合物是由气体和水在一定高温低压条件下相互作用生成的一种笼形包络物,主体分子即水分子间通过氢键连接形成笼形结构,客体分子即气体分子被包络于其中, 主客体分子间以范德华力相互作用,为非化学计量型的晶体化合物,白色,呈冰雪状。气体水合物最突出的特点一是储气密度极高,理论上单位体积的甲烷水合物可储164倍标准状态体积的甲烷(164m3/m3) ;二是结构稳定,不易分解,在_15°C即可常压储存,储存条件低。当前能源问题和全球温室效应等问题日益严峻,而气体水合物储气密度极高、结构稳定,生产、储运条件温和且成本、能耗低,因此气体水合物相关技术理论上可以理想的解决上述问题。例如水合物法封装C02以缓解温室效应、C02置换海底天然气水合物中的甲烷、水合物法储运天然气等技术具有广阔的应用前景。但目前几乎所有水合物应用技术面临一个共同的瓶颈问题,即如何有效地促进水合物生成,降低生成的温压条件。向反应体系添加化学剂来强化水合物生成是目前最流行的研究方法,以往学者研究得最多的化学添加剂主要为四氢呋喃(THF)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、烷基多糖苷(APG)和Tween系列表面活性剂以及复合型添加剂。它们均不同程度地促进水合物生成,效果较为显著,可使甲烷水合物生成诱导时间缩短广I. 5小时,生成压力较纯水体系降低约l_2MPa,但上述添加剂促进效果仍不理想,距离工业应用还有不小差距。因此寻找一种性能优良的水合物生成促进剂是加速水合物技术应用进程的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发高效水合物生成促进剂来强化水合物生成,以解决现今化学添加剂的促进效果无法达到生产需要的状况,为气体水合物生成促进技术的深入研究和工业应用提供支持。为实现上述目的,本专利技术提供了两种化学添加剂的制备方法,并经过实验验证其可以大幅降低水合物生成条件,有效促进了水合物生成。以下为本专利技术的技术方案本专利技术所述的气体水合物生成促进剂为离子液体,是基于I- (3-磺丙基)环己亚胺盐基团(简称HMIPS)的对甲基苯磺酸盐([HMIPS]OTs),化学结构如下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.气体水合物生成促进剂,其特征在于基于I- (3-磺丙基)环己亚胺盐基团的对甲基苯磺酸盐,化学结构如下或同样以HMIPS基团为前体的硫酸盐,化学结构如下式2.权利要求I所述的气体水合物生成促进剂的制备方法,其特征在于按照下述步骤进(1)将1,3-丙磺酸内酯溶于甲苯或乙醇,冰浴并在剧烈搅拌下缓慢滴加环己亚胺,滴毕,于70°C水浴下反应8 h,将反应生成的浅黄色沉淀过滤,滤饼依次用乙酸乙酯和乙醚各洗涤3次,于100 °C下烘...

【专利技术属性】
技术研发人员:王树立于永涛李工徐恒
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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