Study on kinetic gas hydrate inhibitors and the mechanism of their synergistic additives

动态气体水合物抑制剂及其协同添加剂的机理研究

• 批准号: 22K04958
• 负责人: 村岡 道弘
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04958/
• 关键词: ガスハイドレート; キネティックインヒビター; 阻害剤; 一方向凝固法; フローアシュアランス; 相乗剤

本研究では、超低速の一方向凝固実験により、未解明である動的阻害剤(Kinetic Hydrate Inhibitor, KHI）の作用機構を解明する。これにより、有望なKHIの効率的選定、デザイン等が可能になると考える。また、弱いKHIは強いKHIと混ぜると、阻害効果を強める相乗剤として働くことが経験的に知られている。超低速実験と、高速実験の双方により、この相乗剤の作用機構も解明する。本研究により、弱いKHIと強いKHIの最適な混合比が理論的に計算できるようになると考える。以上により、新規KHI開発の飛躍的加速を達成する。2022年度は、超低速実験用一方向凝固装置を試作した。本実験は低温実験のため、装置への結露と霜の付着の問題が生じる。このため、これまでは空気が乾燥した冬季でも12日間の実験が限界であり、60日以上にわたる超低速実験は実施不可能であった。この問題の解決を新規に試作した装置で試みた。当初は透明アクリル製の密閉容器内に設置した低温ブロック側で結露が生じたが、アクリル容器の密閉性を高める試行錯誤を繰り返し、最終的にアクリル容器内にシリカゲルを設置するだけで結露を防ぐことに成功した。また、長時間の連続運転中の落雷による瞬間停電対策として設置した無停電電源装置(UPS)のテストを実施し、瞬間停電があっても、装置が健全に連続運転可能なことを確認した。以上により、超低速実験用一方向凝固装置が完成した。また、弱いKHIと、強いKHIを混合し、相乗剤の作用機構を解明するための一方向凝固実験を実施し、阻害効果の結晶成長速度依存性を調べた。これにより、弱いKHIにも、相乗剤として有効に機能するものと、機能しないものがあることが明らかになった。この結果を踏まえて、良い相乗剤の条件を考察・提案した。

This study aims to clarify the mechanism of KHI (Kinetic Hydrate Inhibitor) in ultra-low speed one-direction solidification. The selection of KHI's efficiency, the selection of KHI 'HI's efficiency, the selection of KHI KHI is strong, KHI is weak, KHI is weak, KHI is weak, Both ultra-low speed and high-speed operation, and the interaction mechanism of the two phases are explained. In this study, the optimal mixing ratio of weak and strong KHI is calculated theoretically. The above, the new KHI development of the acceleration to achieve. In 2022, a directional solidification device was tested for ultra-low speed operation. This is the problem of low temperature, condensation and frost on the device. In winter, it is impossible to operate at a very low speed during the day. The solution to this problem is to try the new device. At first, the transparent container was set up in the closed container at low temperature, and the leakage of the container was high. The trial error was returned. Finally, the transparent container was set up in the closed container. The condensation prevention was successful. For example, if lightning strikes during continuous operation for a long period of time, it is necessary to set up a UPS system to ensure that the UPS system is functioning properly and that the UPS system is healthy. The above-mentioned ultra-low speed is achieved by a directional solidification device. The effect of KHI on the growth rate of crystals was studied. The two sides of the border are facing each other, and the two sides are facing each other. The result of this study is to examine and propose the conditions for the establishment of a good relationship.

项目成果

スタヴァンゲル大学(ノルウェー)

斯塔万格大学（挪威）