水合物在管道内的生成问题是影响油气安全输运的主要难题。水合物在油气输运管道中的生成会导致产量下降，甚至会堵塞管道造成安全隐患。随着油气开采朝深海发展，迫切需要解决水合物的生成问题。对此，本研究开发了一系列新型的氨基酸聚合物作为水合物动力学抑制剂（KHI），并对其抑制机理进行了深入探讨。聚合氨基酸类KHI的化学结构如图1所示。

图1 本研究中合成的聚合氨基酸类KHI

研究表明，聚合氨基酸类KHI对水合物的抑制效果与其化学结构密切相关。具备合适化学结构的聚合氨基酸类KHI不仅能够抑制水合物的成核还能有效抑制水合物的生长（图2）。分子动力学模拟揭示了聚合氨基酸类KHI主要通过减少甲烷的溶解以及降低水分子的活性从而抑制水合物的生成。

图2 聚合氨基酸类KHI对水合物生长的影响

近日，相关成果以“Inhibition Effect of Novel Amphiphilic Poly(amino acid)s on Methane Hydrate”为题发表在期刊Gas Science and Engineering（原名Journal of Natural Gas Science and Engineering）上。中心博士后张倩（现为海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室副研究员）为论文第一作者，北京大学北京天然气水合物国际研究中心、地球与空间科学学院卢海龙教授为论文通讯作者。

上述研究得到了国家自然科学基金青年基金（42106209）以及中国地质调查局项目（DD20190234）的资助。

原文信息：Qian Zhang, Zhenchao Li, Guangqi Wu, Xiaoyan Tang, Hailong Lu*. Inhibition Effect of Novel Amphiphilic Poly(amino acid)s on Methane Hydrate. Gas Science and Engineering 2023, 113(204971).

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jgsce.2023.204971