水合物抑制劑

常見的熱力學抑制劑有醇類（如乙二醇、甲醇）和電解質（如CaCl2）。向天然氣中加入這類抑制劑後，可改變水溶液或水合物相的化學位，從而使水合物的形成條件移向較低的温度或較高的壓力範圍。在天然氣工業中多用甲醇和乙二醇作為抑制劑。

甲醇可用於任何操作温度。由於甲醇能較多地降低水合物形成温度，沸點低，蒸氣壓高，水溶液凝固點低、粘度小，通常用於致冷過程或氣候寒冷的場所。一般情況下噴注的甲醇蒸發到氣相中的部分不再回收，液相水溶液經蒸餾後可循環使用。是否循環使用需根據處理氣量等具體情況經技術經濟分析後確定。在許多情況下，回收液相甲醇是不經濟的。若液相水溶液不回收，廢液的處理將是個難題，需採用回注或焚燒等措施。為降低甲醇的液相損失，應儘量減少帶入系統的遊離水量。國外在制定商品天然氣質量標準時，考慮到甲醇具有中等程度的毒性，已注意限制天然氣中可能存在作為抑制劑注入的甲醇量。

乙二醇對動物有毒，較甲醇沸點高，蒸發損失小，一般可回收重複使用，適用於處理氣量較大的井站和輸送管線。乙二醇溶液粘度較大，在有凝析油存在時，若温度過低，會造成分離困難，溶解和夾帶損失增大，其溶解損失一般為0.12～0.72L/m凝析油，多數情況為0.25 L/m凝析油，在含硫凝析油系統中的溶解損失大約是不含硫系統的3倍。當操作温度低於-10℃時，不提倡使用乙二醇。

傳統的熱力學抑制劑已使用多年，但由於抑制劑在水溶液中的濃度很高(10%~50%)，用量較多。為了降低成本，不少學者力圖開發一種可替代的、價格低廉且符合環保要求的新型水合物抑制劑即動力學抑制劑。

動力學抑制劑通過顯著降低水合物的成核速率、延緩乃至阻止臨界晶核的生成、干擾水合物晶體的優先生長方向及影響水合物晶體定向穩定性等方式來抑制水合物的生成。已發現了這種使用濃度低的化學物質。

動力學抑制劑是一些水溶性或水分散性的聚合物。它們在水合物成核和生長的初期中吸附在水合物顆粒的表面上，從而防止顆粒達到臨界尺寸(在這種尺寸下，顆粒的生長在熱力學上是有利的)，或者使已達到臨界尺寸的顆粒緩慢生長。

動力學抑制劑的抑制效果用過冷度來表示。所謂過冷度就是管道等體系內實際操作温度低於該體系水合物形成温度之差值。已開發使用的動力學抑制劑的主要缺點是抑制效果有限。儘管至今報道過的動力學抑制劑在實驗室內當過冷度為10℃時，可使水合物成核及晶體生長時間推遲2~3天，但現場試驗所得到的過冷度則不超過7~8℃，相當於約15%~18%(w)的甲醇抑制劑的效果。