开发和描述CO2-响应型智能聚合物密封剂
Huimei Wu1,2, Yishan Lou1,2, Xiaopeng Zhai1,2
1National Engineering Research Center for Oil & Gas Drilling and Completion Technology, Yangtze University, Wuhan 430100, China.
ACS omega
|October 2, 2023
概括
这项研究引入了一种新型的对二氧化碳有反应性的聚合物凝密封剂,用于增强碳捕获,利用和储存 (CCUS). 智能密封剂有效地减轻二氧化碳泄漏,具有高密封效率,提高了地质储存的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 地下地质储存对于碳捕获,利用和储存 (CCUS) 是至关重要的.
- 有效地减轻二氧化碳泄漏对于CCUS运营的安全和成功至关重要.
- 需要开发先进的密封材料,以防止二氧化碳迁移.
研究的目的:
- 开发和描述一种创新的智能聚合物密封剂,以减轻地质储存中的二氧化碳泄漏.
- 研究与聚乙烯胺 (PEI) 交叉连接的对二氧化碳有反应性的聚合物系统的特性和性能.
- 评估开发的凝密封剂的密封效率和迁移性能.
主要方法:
- 使用烯胺 (AM) 和与PEI交叉连接的N-[3-(dimethylamino) propyl]甲基胺 (DMAPMA) 制备一种对CO2敏感的聚合物密封剂.
- 对密封剂特性进行系统的研究,包括热学特性,热行为,导电性和微观结构.
- 核心流体移位实验,以评估二氧化碳和水密封效率.
主要成果:
- 聚合物密封剂表现出良好的注射性,快速反应,热稳定性和机械强度.
- 在暴露于二氧化碳时,密封剂从sol转变为凝,形成一个稳定的3D网络结构.
- 实现了73.6%的二氧化碳密封效率和96.2%的随后注射水密封率.
结论:
- 开发的对二氧化碳有反应的凝密封剂显示了CCUS应用的特殊潜力.
- 这项创新提供了一种新的策略,以加强地质储存中的二氧化碳泄漏缓解.
- 该研究有助于提高CO2响应凝密封剂的有效性,以实现更安全的CCUS操作.
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