[發明專利]一種海底天然氣水合物的制備方法及裝置

有效

• 申請號: 200910063304.1
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101597528A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 魏厚振;韋昌富;顏榮濤;陳輝;吳二林
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;C10L5/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 王敏鋒

1.一種海底天然氣水合物的制備方法，其步驟是：

A)、試樣的安裝：將土樣按設定密度1.5g/cm³～2.5g/cm³、含水率2％-40％ 裝入高壓反應容器中，安裝密封好氣-水混和與分離高壓容器；

B)、檢查氣密性：往系統中沖入氮氣至6-8Mpa，系統維持壓力3-4小時 不變；

C)、抽真空：抽真空15min～30min，排出系統中的雜異氣；

D)、注水飽和：抽氣完成后，打開閥門利用供水箱對裝置進行注水，使高 壓反應容器內土樣飽和，氣-水混和與分離容器內注水至一半后關閉閥門；

E)、施加氣體：打開閥門通氣，調節壓力閥將壓力調至設定壓力值：二氧 化碳為2Mpa～4Mpa；甲烷為6Mpa～10Mpa，后關閉閥門，同時開啟磁力攪拌裝 置，攪拌時間25-32min；

F)、循環制樣：開啟高壓平流泵，使溶氣水在氣-水混和與分離容器與高壓 反應容器中的土樣之間循環流動，開啟恒溫裝置，將溫度降低至設定值-2℃～4℃， 利用低溫冷液：酒精，凝固點為-114℃，在高壓反應容器的夾套中循環降低土樣 溫度至設定值并保持恒定；

G)、判斷水合物合成完成：氣-水混和與分離容器中的氣體壓力保持穩定不 變，判定在相應的溫度壓力條件下，溫度一般為-2℃～4℃，壓力一般為 0.5Mpa～4Mpa，高壓反應容器中土樣中的水合物合成完成。

2.用于權利要求1所述的一種海底天然氣水合物制備方法的裝置，包括高 壓反應容器(A)、氣-水混和與分離高壓容器(B)、磁力攪拌裝置(C)、恒溫裝 置(H)、數據采集系統(L)、第一儲氣瓶(G-1)，第二壓力調節閥(G-2)、第 一閥門(V-1)、第三氣體壓力顯示表(G-3)、第四安全閥(G-4)、氣體壓力傳感 器(G-5)，其特征在于：高壓反應容器(A)與氣-水混和與分離高壓容器(B) 兩者底部通過平流泵(D)、第六、第七閥門(V-6、V-7)相連，高壓反應容器 (A)、氣-水混和與分離高壓容器(B)上部通過第四、第五閥門(V-4、V-5) 相連，真空泵(E)和供水箱(F)分別通過第三閥門(V-3)和第二閥門(V-2) 經過三通接口與氣-水混和與分離高壓容器(B)相連，恒溫裝置(H)內恒溫浴 槽通過兩根軟管與高壓反應容器(A)的夾套相連，第一、第二溫度傳感器(A-1)、 (B-1)分別與高壓反應容器(A)和氣-水混和與分離高壓容器(B)相連。

3.根據權利要求2所述的一種海底天然氣水合物制備方法的裝置，其特征 在于：所述的第一儲氣瓶(G-1)、第二壓力調節閥(G-2)、第一閥門(V-1)、第 三氣體壓力顯示表(G-3)、第四安全閥(G-4)、氣體壓力傳感器(G-5)依次與 氣-水混和與分離高壓容器(B)連接。

4.根據權利要求2所述的一種海底天然氣水合物制備方法的裝置，其特征 在于：所述的數據采集系統(L)由數據線與第一溫度傳感器(A-1)、第二溫度 傳感器(B-1)和氣體壓力傳感器(G-5)相連，第一溫度傳感器(A-1)置于高 壓反應容器(A)中，氣體壓力傳感器(G-5)與氣-水混和與分離高壓容器(B) 相連。