添加劑對CO2水合物漿流動特性的影響

余宏毅++齊亞茹++由龍濤

摘要： 搭建了研究水合物漿生成、流動、傳熱特性的實驗系統(tǒng)，對添加TBAB、TWEEN兩種防聚劑的CO2水合物漿與純水系中的CO2水合物漿進行比較，從而篩選出流動特性最好的防聚劑種類及其對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加TBAB和TWEEN后能有效阻止水合物聚集成團，提高了漿體的穩(wěn)定性和均勻性.研究表明：當(dāng)流速為0.2～0.4 m·s-1時，漿體表現(xiàn)為HB流體，呈剪切變稀特性；當(dāng)流速為0.4～0.6 m·s-1時，TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.3%、0.9% 和TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時漿體均表現(xiàn)為賓漢姆流體，呈剪切變濃特性，其余質(zhì)量分?jǐn)?shù)時漿體與低流速區(qū)相似，均表現(xiàn)為HB流體，呈剪切變稀特性.提高TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對改善CO2水合物漿流動效果明顯，而當(dāng)TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時漿體的流動特性最好.

關(guān)鍵詞：

防聚劑； CO2水合物漿； 表觀黏度； 流動特性

中圖分類號： TQ 031文獻標(biāo)志碼： A

Rheological Properties of CO2 Hydrate Slurry in the Presence of Additives

YU Hongyi， QI Yaru， YOU Longtao

（School of Energy and Power Engineering， University of Shanghai

for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract：

An experimental system was established to study the formation，flow，and heat transfer characteristics of CO2 hydrate slurry.Comparison of the rheological and heat transfer characteristics between the presence of TBAB or TWEEN and pure water was made to select the best antipolymerization and its corresponding concentration.It could be found that antipolymerization inhibitor could effectively prevent CO2 hydrate slurry from clumping together and improve the stability and uniformity of the fluid.The experimental results showed that when the flow rate was over the range from 0.2 to 0.4 m·s-1，the slurry followed shear thinning behavior and was classified as HB fluid.As the flow rate was within the range from 0.4 to 0.6 m·s-1，the slurry with the TBAB concentration of 0.3% and 0.9%，as well as the TWEEN concentration of 0.6%，followed shear thickening behavior and was classified as Bingham fluid.The others followed shear thinning behavior and were classified HB fluid.With the rising of TBAB concentration，the improved flow behavior of CO2 hydrate slurry was observed.The best flow behavior of the slurry with TWEEN concentration of 0.6% could be achieved.

Keywords：

antiagglomerate； carbon dioxide hydrate slurry； apparent viscosity； flow characteristics

1982年，Tomlinson 等[1]首先提出將氟利昂絡(luò)合物應(yīng)用于熱泵蓄冷系統(tǒng)中，并發(fā)現(xiàn)絡(luò)合物具有溶解焓大、溫度適宜、傳熱效率高等優(yōu)點.CO2水合物漿應(yīng)用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中是一項可實現(xiàn)移峰填谷的重要技術(shù).蓄冷空調(diào)技術(shù)是指在夜間用電低谷時段將電能以冷量的形式儲存，在白天用電高峰時段將儲存的冷量釋放.該技術(shù)既能平衡電網(wǎng)的負(fù)荷，移峰填谷，又能充分發(fā)揮電站的發(fā)電效率，實現(xiàn)節(jié)能減排.鑒于CO2水合物漿具有諸多優(yōu)良特性，近年來，對其的研究成為蓄冷空調(diào)系統(tǒng)及冷量輸送領(lǐng)域的一大熱點，但由于水合物漿易聚集成團，限制了其廣泛應(yīng)用與推廣.1972年，Kelland[2]首次提出將表面活性劑用于防止天然氣水合物凝聚.1987年，法國石油研究所在專利中闡述了聚乙烯丙烯酰胺、聚乙烯N甲基乙酰胺、聚乙烯唑啉等防止天然氣水合物聚集的表面活性劑[3].有研究[2]發(fā)現(xiàn)一種復(fù)合型防聚劑能加快水合物的形成，在過冷度為13℃下表現(xiàn)出較好的防聚效果.Kelland等[4]將眾多防聚劑用于實驗研究，發(fā)現(xiàn)十二烷基2（2己內(nèi)酰胺）乙醯胺效果最佳，而投入于商業(yè)應(yīng)用的防聚劑中效果最好的是山梨聚糖.Darbouret等[5]實驗證明四丁基溴化銨（TBAB）水合物漿在層流區(qū)域呈賓漢姆特性.Kumano等[6]研究發(fā)現(xiàn)TBAB水合物漿在層流時的壓降隨著固相分?jǐn)?shù)的增大而增大，而紊流時壓降隨著固相分?jǐn)?shù)的增大稍微減小，呈擬塑性流體特性.Balakin等[7]研究了R11水合物漿在紊流條件下在圓管中的流動特性，發(fā)現(xiàn)水合物漿的壓降隨著流速和體積分?jǐn)?shù)的增加而增大，呈非牛頓流體特性.

為防止或抑制水合物漿聚集成團，國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)了多種可作為水合物抑制劑的物質(zhì).水合物抑制劑分為熱力學(xué)抑制劑、動力學(xué)抑制劑（KI）和防聚劑（AA）.熱力學(xué)抑制劑的作用機理是通過改變水合物的生成條件，使反應(yīng)往生成水合物相平衡的逆方向進行，從而阻礙水合物的生成.但在添加少量熱力學(xué)抑制劑時，反而可促進水合物生成，因此其應(yīng)用需求量大，相應(yīng)的使用成本也隨之升高.少量動力學(xué)抑制劑可延緩水合物結(jié)晶時間，其作用機理為抑制或延緩水合物的成核與生長，但由于受過冷度的限制，動力學(xué)抑制劑的活性有限.

防聚劑一般為表面活性劑或聚合物，可有效防止水合物漿的固體顆粒凝聚成塊，主要起乳化劑的作用，即只有在油水共存的溶液中才能發(fā)揮功效.防聚劑的開發(fā)應(yīng)用起步相對較晚，始于20世紀(jì)90年代后期，其中荷蘭Royal Dutch公司對水合物防聚劑的研究較為深入，自2002年起該公司已開始將防聚劑應(yīng)用于油氣開采中.新型低劑量水合物抑制劑（LDHI）包括動力學(xué)抑制劑和防聚劑，其中防聚劑有取代前兩種抑制劑或與動力學(xué)抑制劑協(xié)同發(fā)展的趨勢[8].目前關(guān)于動力學(xué)抑制劑對水合物的抑制機理研究人員說法各異，其中一種說法為高分子的吸附作用.CO2水合物晶體是體心立方結(jié)構(gòu)，抑制劑的高分子基團進入空腔內(nèi)，吸附在水合物晶體表面，在一定程度上阻止客體分子（CO2）占據(jù)晶穴.絕大多實驗表明，有機表面活性劑以油為介質(zhì)，通過聚合物分子與液相油的相互作用起到抑制作用，并不適用于以水為介質(zhì)的CO2水合物漿實驗研究.本文通過向水合物漿中添加不同種類的防聚劑，并對其流動和換熱情況進行實驗研究，探討相同工況下流動和換熱性能最好的防聚劑種類及其對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為CO2水合物漿在蓄冷領(lǐng)域中的應(yīng)用提供依據(jù).

1實驗系統(tǒng)

1.1實驗裝置

CO2水合物漿連續(xù)制備系統(tǒng)及流動特性測試系統(tǒng)如圖1所示，主要包括氣體注入模塊、恒溫冷卻、水合物漿制備、流動傳熱測試、質(zhì)量流量控制器、數(shù)據(jù)采集模塊五部分.氣體注入模塊包括集氣瓶、減壓閥、氣體質(zhì)量流量計、背壓閥、恒溫水浴和第二恒溫水箱.第二恒溫水箱為反應(yīng)釜提供持續(xù)穩(wěn)定的低溫環(huán)境，反應(yīng)釜內(nèi)裝有溫度、壓力傳感器.高壓泵持續(xù)運轉(zhuǎn)既提供了動力，又加強了對漿體的擾動，避免管道結(jié)冰.實驗選用Honey well ST3000差壓傳感器測量漿體流經(jīng)直圓管的壓降，流速通過容積式電磁流量計測量.為測量加熱套管段漿體的沿程溫度，將5個溫度傳感器安裝在管道中心，3個溫度傳感器安裝在管壁.加熱鋼管與220 V電壓連接，加熱功率通過調(diào)壓模塊調(diào)節(jié).系統(tǒng)中所有的傳感器和測量儀器均連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).

1.2實驗材料

實驗選用冰點較低（-2.6℃）的乙二醇溶液作為恒溫水浴介質(zhì)，其化學(xué)式為CH2OH，難揮發(fā)，沸點為197.3℃，由Bolinger公司生產(chǎn).防聚劑TBAB為白色晶體或粉末，有潮解性，易溶于水，分子式為C16H36BrN，相對分子質(zhì)量為322.37，常壓、0～12℃可形成Ⅱ型水合物.為防止TBAB水合物漿與CO2水合物漿產(chǎn)生協(xié)同作用，本文采用的TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.9%，由江蘇永華精細化學(xué)品有限公司生產(chǎn)，純度大于99.0%.TWEEN 80，全名為失水山梨醇單油酸酯聚氧乙烯醚，是一種非離子性界面活性劑，分子式為C64H124O26，密度為1 080 kg·m-3，易溶于水，由上海凌峰化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn).

1.3實驗方法

CO2水合物漿的制備方法一般可分為先注氣后降溫、先降溫后注氣、邊注氣邊降溫三種方式.與先降溫后注氣相比，通過先注氣后降溫方式生成的漿體較均勻，且實驗操作更簡單.因此，本文采用先注氣后降溫方式制備CO2水合物漿，即先將反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)先配置的溶液降溫（如5℃），注入CO2氣體，保持壓力穩(wěn)定一段時間后，通過間接降低恒溫水浴的溫度達到反應(yīng)釜再次降溫的目的.當(dāng)溫度降低至相平衡溫度附近時，CO2水合物漿生成，此時的溫度和壓力分別定義為反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力.因受過冷度的影響，一般再次降溫后達到的溫度比注氣穩(wěn)定后的壓力所對應(yīng)的相平衡溫度低.水和CO2在高壓（1～4 MPa）、低溫（0～10℃）條件下形成一種籠型化合物，這種化合物被稱為CO2氣體水合物.若在同樣條件下，使其緩慢生成并在動態(tài)循環(huán)管道中運行，即為CO2水合物漿，化學(xué)方程式為

CO2+nH2OCO2·nH2O+ΔH

（1）

式中：n為水合數(shù)；ΔH為放熱量，kJ·kg-1.

2實驗現(xiàn)象及結(jié)果分析

2.1水合物漿生成和分解特性

在純水系中制備CO2水合物漿，滿液時易生成絮狀水合物漿，而非滿液時易生成雪花狀水合物.造成這一現(xiàn)象的原因，除了注氣速率、過飽和度（溫度和壓力）外，溫度擾動[1]（在水合物生成過程中間歇性改變溫度）、機械攪拌也在一定程度上影響水合物的生成.圖2為通過高壓反應(yīng)釜可視窗觀察到的漿體生成和分解過程中的液相情況.在開始成核階段各體系中的CO2水合物均出現(xiàn)大量白色絮狀小氣泡.在測量局部換熱系數(shù)時，以恒定功率加熱直圓管一段時間后，氣液界面上方迅速形成致密的水合物.經(jīng)分析，這是由于水合物受熱分解產(chǎn)生了大量CO2氣體，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)壓力急劇升高，加速了水合物的二次成核.在純水系的水合物漿生成階段，仍有少量CO2氣體從反應(yīng)釜內(nèi)的注氣管路注入.其擾動作用在一定程度上縮短了水合物的誘導(dǎo)時間，成核30 min后，在注氣管口出現(xiàn)片狀水合物.同時，由于被低溫恒溫水浴包圍的側(cè)壁溫度較低，也易生成雪花狀固體顆粒.片狀固體顆粒浮出水面并在氣液界面附近集聚，逐漸形成致密的水合物固體.由于光源在可視窗另一側(cè)，光無法透過致密的水合物，因此，肉眼觀察到反應(yīng)釜內(nèi)氣液界面呈黑色，甚至純水系中出現(xiàn)局部堵塞的現(xiàn)象.添加了TBAB和TWEEN的水合物漿集聚現(xiàn)象得到明顯改善，可在1～2 h內(nèi)維持漿體的穩(wěn)定性和均勻性，但反應(yīng)一段時間后，氣液界面仍出現(xiàn)少量集聚成團現(xiàn)象.從液相情況來看，TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時的防聚效果最好，可在4～6 h內(nèi)維持漿體的穩(wěn)定性和均勻性.

2.2流動特性

減少流動阻力能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益以及有效實現(xiàn)節(jié)能減排.目前減少漿體流動阻力的主要途徑有：一是改善管道內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)，如通過降低管內(nèi)壁粗糙度防止旋渦的產(chǎn)生；二是添加防聚劑，改善漿體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低漿體黏滯性.本文將主要從添加防聚劑的角度，最大程度地實現(xiàn)降低CO2水合物漿在流動過程中的摩擦阻力的目的.

實驗中制備了質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.3%、0.6%和0.9%的TBABCO2水合物漿以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.3%、0.6%和0.9%的TWEENCO2水合物漿，通過差壓傳感器和電磁流量計測量漿體

在圓管中的壓降和流速，進而計算漿體的剪切應(yīng)力、剪切速率、表觀黏度、稠度系數(shù)、屈服應(yīng)力，以便篩選出最佳添加劑及對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

圖3給出了純水系中CO2水合物漿流速、壓降ΔP和剪切應(yīng)力τ的對數(shù)隨時間的變化.隨著流速增加，壓降顯著增大，剪切應(yīng)力的對數(shù)隨之增

大.當(dāng)流速為0.2 m·s-1時，壓降為3 201.50 Pa，剪切應(yīng)力為7.81 Pa；當(dāng)流速為0.6 m·s-1時，壓降為6 021.57 Pa，剪切應(yīng)力為14.69 Pa，是流速為0.2 m·s-1時的兩倍.其原因是：當(dāng)流速較小時，摩擦阻力主要表現(xiàn)為由表面黏滯性引起的流層間的相對滑動阻力；當(dāng)流速增大時，漿體各流層間相互摻混和擾動作用增強，甚至在管內(nèi)壁產(chǎn)生旋渦，增大了摩擦阻力.

圖4為TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%（純水系）、0.3%、0.6%、0.9%時流速對剪切應(yīng)力的影響.在相同流速下，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，剪切應(yīng)力略微減小，其中TBAB的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%時剪切應(yīng)力最小.當(dāng)流速分別為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 m·s-1時，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的TBABCO2水合物漿的剪切應(yīng)力與純水系相比分別減小了22.79%、20.30%、16.96%、18.51%、9.46%.

圖5、6分別為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下TWEEN漿體的剪切應(yīng)力、表觀黏度隨流速的變化.由圖5中看出，在相同流速下，TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.9%、0%、0.3%、0.6%時對應(yīng)的剪切應(yīng)力和表觀黏度逐漸下降，其中防聚劑TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%的水合物漿的剪切應(yīng)力和表觀黏度最小，而質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的TWEENCO2水合物漿的剪切應(yīng)力和表觀黏度反而比純水系的大.從圖6中可看出，在低流速區(qū)，添加一定的TWEEN對CO2化合物漿的表觀黏度有減小的作用，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時作用最明顯.但是隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，減小作用逐漸減弱，甚至?xí)龃驝O2水合物漿的表觀黏度，對流動起惡化作用.因此在適當(dāng)范圍內(nèi)添加TWEEN可以改善流動.隨著流速的增大，表觀黏度逐漸減小，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)TWEEN的水合物漿的表觀黏度趨于相同值，說明流速對流動起主導(dǎo)作用.在高流速區(qū)，由于擾動作用促進了CO2水合物漿的生成，漿體由稀變濃，表觀黏度隨流速增大而增大，最后趨于平穩(wěn)，且在各流速下TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.6%時表觀黏度較小.

圖7（a）為固相體積分?jǐn)?shù)在5.8%～6.5%范圍內(nèi)、添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)TBAB的防聚劑時，剪切應(yīng)力的對數(shù)lnτ與流速梯度的對數(shù)ln（8u/d）表征圖，其中：u為流速；d為直徑.以固相體積分?jǐn)?shù)為5.8%、TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的CO2水合物漿為例，流變指數(shù)n可通過lnτ與ln （8u/d）的表征圖擬合得到，它是反映流體偏離牛頓流體程度的參數(shù).由圖7（a）可知，隨著流速的增加，左側(cè)斜率明顯小于右側(cè).流速為0.4 m·s-1處是區(qū)分流體類型的臨界流速.為了便于描述流動特性，將0.2～0.4 m·s-1劃分為低流速區(qū)，將0.4～0.6 m·s-1劃分為高流速區(qū).當(dāng)流速為0.2～0.4 m～s-1時，n=0.456 4，漿體表現(xiàn)為HB流體，呈剪切變稀特性；當(dāng)流速為0.4～0.6 m·s-1時，n為1.093 5，漿體表現(xiàn)為賓漢姆流體，呈剪切變濃特性.

圖7（b）為固相體積分?jǐn)?shù)在4.5%～8.0%范圍內(nèi)、TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的水合物漿的剪切應(yīng)力的對數(shù)與流速梯度的對數(shù)表征圖.從圖中可看出：隨著TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，剪切應(yīng)力的對數(shù)逐漸減小；但是當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時剪切應(yīng)力較小，隨著添加劑濃度再增大，剪切應(yīng)力的對數(shù)又逐漸增大，不利于水合物漿的流動.這可能是由于TWEEN自身的黏滯作用增大引起的.因此，考察添加劑TWEEN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對CO2水合物漿剪切應(yīng)力的影響時存在一個最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.6%）.

表1給出了不同添加劑種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的流變指數(shù)和流體類型.隨著流速增加，CO2水合物漿的n增大.當(dāng)水合物漿流速為0.2～0.4 m·s-1時，均表現(xiàn)為HerschelBulkley（HB）流體，呈剪切變稀特性；流速為0.4～0.6 m·s-1時，TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.3%、0.9%和TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時漿體表現(xiàn)為賓漢姆流體，呈剪切變濃特性；其余質(zhì)量分?jǐn)?shù)漿體與低流速區(qū)相似，均表現(xiàn)為HB流體，呈剪切變稀特性.

圖8（a）給出了TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%、0.3%、0.6%、0.9%，漿體固相體積分?jǐn)?shù)在5.8%～6.5%范圍內(nèi)的CO2水合物漿在低流速時剪切應(yīng)力對應(yīng)于剪切速率γ的變化.添加TBAB的CO2水合物漿稠度系數(shù)比純水系的小，且TBAB質(zhì)

量分?jǐn)?shù)為0.9%時的最小，僅為純水系的0.38倍.屈

服應(yīng)力是反映CO2水合物漿在流動過程中的內(nèi)部

應(yīng)力特征的重要參數(shù)，可由剪切應(yīng)力與剪切速率擬合曲線在縱坐標(biāo)上的截距獲得.添加TBAB能減小CO2水合物漿屈服應(yīng)力，其中TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時屈服應(yīng)力較小，為純水系的0.25倍.當(dāng)TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)較?。?lt;0.6%）時TBAB高分子吸附在CO2水合物的立體結(jié)構(gòu)表面，阻礙CO2水合物進一步成核和生長，有效地防止CO2集聚成團，因此，可能降低CO2水合物漿的稠度系數(shù)，減小輸送過程中的堵塞現(xiàn)象.但當(dāng)TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（>0.6%）時，TBAB高分子占據(jù)CO2水合物晶穴并達到飽和，過多的TBAB高分子本身形成的水合物晶體小顆粒增大了滑動摩擦阻力，在一定程度上增大了稠度系數(shù).

圖8（b）給出了固相體積分?jǐn)?shù)為4.1%～6.0%，TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%、0.3%、0.6%、0.9%的CO2水合物漿在低流速時剪切應(yīng)力對應(yīng)剪切速率的變化.與TBAB類似，添加TWEEN能降低CO2水合物漿的稠度系數(shù)和屈服應(yīng)力，其中TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時效果最佳.

表2給出了不同添加劑種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的稠度系數(shù)和屈服應(yīng)力.由表可知，由于TBAB能夠延緩水合物結(jié)晶和生長時間，防止水合物顆粒長大，使?jié){體均勻流動.添加防聚劑有明顯的防聚效果，添加TBAB和TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.6%時水合物漿的稠度系數(shù)和屈服應(yīng)力較小.

3結(jié)論

本文選用TBAB、TWEEN作為添加劑，研究了不同添加劑及不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下CO2水合物漿的流動特性，以篩選出最佳添加劑及質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以使表觀黏度小、換熱系數(shù)大.通過觀察實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，添加TBAB和TWEEN均能有效阻止水合物在漿體中聚集成團，同時提高流體的穩(wěn)定性和均勻性.研究

發(fā)現(xiàn)，隨著流速的增加，壓降和剪切應(yīng)力均增大，

CO2水合物漿的流變指數(shù)n也增大.當(dāng)流速為0.2～0.4 m·s-1時，漿體表現(xiàn)為HB流體，呈剪切變稀特性；當(dāng)流速為0.4～0.6 m·s-1時，TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.3%、0.9% 和TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時漿體表現(xiàn)為賓漢姆流體，呈剪切變濃特性；其余質(zhì)量分?jǐn)?shù)漿體與低流速區(qū)相似，均表現(xiàn)為HB流體，呈剪切變稀特性.隨著TBAB質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，其對CO2水合物漿流動的改善效果越明顯，而TWEEN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時漿體的流動特性最好.

本文對所采用的CO2水合物漿連續(xù)制備工藝及流動特性測試系統(tǒng)提出以下改進建議：① 減少漿體在管道內(nèi)流動時與環(huán)境的換熱.管道必須配備良好的保溫措施，在實驗臺上方覆蓋恒溫玻璃罩是非常必要的.罩體可由透明的隔熱材料制成，內(nèi)部安裝小型空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或溫度控制系統(tǒng)，保持玻璃罩內(nèi)溫度均勻、恒定.② 消除加熱套管受反應(yīng)釜低溫逆流的影響.在加熱套管后方安裝一個可加熱的存儲罐，既能減少流體與壁面的熱交換，使流體穩(wěn)定流動，又能將殘留的CO2水合物漿徹底分解.

參考文獻：

[1]TOMLINSON J J.Heatpump cool storage in a clathrate of freon[C]∥Proceeding of the 17th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference.Piscataway，NJ，USA：The Institute of Electrical and Electronics Engineers，1982：2060-2064.

[2]KELLAND M.History of the development of low dosage hydrate inhibitors[J].Energy & Fuels，2006，20：825-847.

[3]ZHONG Y，ROGERS R E.Surfactant effects on gas hydrate formation[J].Chemical Engineering Science，2000，55（19）：4175-4187.

[4]KELLAND M A，SVARTAAS T M，VSTHUS J，et al.Studies on some alkylamide surfactant gas hydrate antiagglomerants[J].Chemical Engineering Science，2006，61（13）：4290-4298.

[5]DARBOURET M，COURNIL M，HERRI J M.Rheological study of TBAB hydrate slurries as secondary twophase refrigerants[J].International Journal of Refrigeration，2005，28（5）：663-671.

[6]KUMANO H，HIRATA T，KUDOH T.Experimental study on the flow and heat transfer characteristics of a tetranbutyl ammonium bromide hydrate slurry（second report：Heat transfer characteristics）[J].International Journal of Refrigeration，2011，34（8）：1963-1971.

[7]BALAKIN B V，PEDERSEN H，KILINC Z，et al.Turbulent flow of freon R11 hydrate slurry[J].Journal of Petroleum Science and Engineering，2010，70（3/4）：177-182.

[8]徐勇軍，曾亞龍，丁靜，等.天然氣水合物防聚劑研究進展[J].天然氣工業(yè)，2007，27（9）：102-104.