印度理工学院Kumar等-在是否有表面活性剂的海底中天然气水合物的CO2封存潜力-Fuel

Title(题目): Exploring CO2 sequestration potential as gas hydrates in clay dominated subsea system with and without surfactant（探索在含有和不含有表面活性剂的粘土主导的海底系统中天然气水合物的CO2封存潜力）

Source(来源):Fuel,2024,363:130990

Abstract(摘要):研究粘土质砂土中的二氧化碳水合物形成对于理解水合物动力学、微孔的影响以及海底粘土质沉积物中的封存潜力至关重要。在海底以粘土为主的沉积物中，粘土的表面特征、大小、形状和组成在水合物形成过程中起着重要作用。本研究探讨了膨润土粘土悬浮液对有无表面活性剂条件下二氧化碳水合物形成过程中的动力学和气体消耗的影响。本实验采用膨润土粘土悬浮液在0 wt% ~ 7 wt%浓度范围内的海水中，以及表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的作用。与纯海水相比，在膨润土浓度达到3 wt%时，气体转化为水合物（G-H）和水转化为水合物（W-H）的比例显著上升，分别从23.13%上升到51.91%以及从13.75%上升到28.90%，超过这一浓度后略有下降。在膨润土和十二烷基硫酸钠（SDS）存在的情况下，G-H和W-H的趋势相似，尽管其影响较小。与纯海水系统相比，G-H和W-H的比例分别增加了，从24.1%到44.04%，以及从14.75%到23.89%。含有膨润土和膨润土+十二烷基硫酸钠（SDS）的系统中，气体吸收量分别增加了200%。然而，与仅使用膨润土的系统相比，在膨润土粘土中添加SDS会导致由于稳定泡沫的形成而减少水合物对气体的吸收，进而降低水转化为水合物（W-H）和气体转化为水合物（G-H）的转化率。这标志着在含有膨润土粘土和表面活性剂的海水中进行二氧化碳水合物形成综合动力学研究的首次尝试，为在海底粘土质沉积物中实施二氧化碳封存策略提供了基础。

DOI:10.1016/j.fuel.2024.130990

Link(链接)：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236124001364