邓治夏等-华南理工大学-不锈钢纤维丝促进甲烷水合物快速生成研究

Session 5 - Oral 3

不锈钢纤维丝促进甲烷水合物快速生成研究

邓治夏a，王燕鸿a，郎雪梅a，李刚a，樊栓狮a

华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室

摘要：实现快速高效储气是利用水合物进行固化天然气储藏（SNG）的首要目标。本研究为了提高水合物的储气量和储气速度，向浓度为0.03 wt%的SDS溶液中加入了不锈钢纤维丝（SSF），以期望能够解决水合过程中水合热抑制问题。同时增加水合物成核位点以提高水合物储气速度与储气量。本文研究了在273.3K，5.0–9.0 MPa压力下添加不同SSF的水合储气效果，发现SSF在水合物合成过程中可以有效强化热传导，使得SSF+SDS体系的甲烷储气量达到（178.65–200.89 cm3STP/gH2O），最大储气速率达到（9.89–24.90 cm3·g−1·min−1），相比未添加SSF的表面活性剂SDS溶液储气量和储气速率分别增加了9.16–25.36%和10.47–33.22％%。长纤维丝较短纤维丝更易建立连续立体网络，其导热性能更优。在273.3K，6.0 MPa压力下，添加长纤维丝体系储气量和最大储气速度就可以分别达到189.25cm3STP/gH2O和18.16 cm3·g−1·min−1，比短纤维丝提高了8.1%和5.7%。同时，与其他金属填料相比，SSF+SDS不仅具有出色的储气性能，而且SSF用量（0.1g/ml）仅是泡沫铝的0.12%，体积储气密度提高了34.3%。不锈钢纤维丝的使用最大程度上利用了金属导热性能，同时降低了金属的使用量，提高了体积储气密度及质量储气密度。

关键词：甲烷水合物，不锈钢纤维丝，储气密度，储气速率