[實用新型]一種水合物合成氣液循環控制回路系統

有效

• 申請號: 201620405553.X
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN206731075U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉艷軍;李寶羅;袁嬌;王愷釗;曾浩鵬;黃志強;周守為;李清平;潘田佳
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B01J4/02
• 分類號: B01J4/02;B01J10/00;C10L3/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 裴娜

技術領域

本實用新型涉及天然氣水合物開采及其利用技術領域，尤其涉及一種水合物合成氣液循環控制回路系統。

背景技術

天然氣水合物，是由小分子烴類(主要是CH₄)與水分子在低溫和高壓條件下依靠范德華力形成的一種籠型晶體物質。理論上，1m³的天然氣水合物可釋放164m³標準狀態CH₄和0.8m³的水。全球天然氣水合物中蘊藏的甲烷量約為(1.8-2.1)x10¹⁶m³，相當于全球已發現的煤、石油、天然氣等化石燃料的兩倍多。

由于天然氣水合物具備分布廣、儲量大、能量密度高、綠色清潔等特點，被認為極具潛力的第四代新型替代能源。自十八世紀起，多個國家已陸續開展水合物研究并取得一定的成果，我國已經在南海北部的神狐海域和祁連山南緣的永久凍土帶中發現并成功取獲了天然氣水合物實物樣品。

水合物技術在能源氣儲運、混合氣分離、溫室氣體捕獲、海水淡化以及蓄冷等領域有著廣泛的應用前景，實現水合物快速合成是水合物商業化應用的前提，目前水合物快速合成還存在以下幾個方面的問題：(1)生成速度慢，(2)儲氣密度低。因此，實現天然氣水合物快速合成是天然氣水合物大規模商業化應用的關鍵。因此結合水合物快速合成的基礎研究，研究工業化條件下天然氣水合物快速合成技術，是推動水合物技術前進的必然選擇。

實用新型內容

針對上述存在的技術問題，本實用新型提供一種水合物合成 氣液循環控制回路系統，來實現天然氣水合物高效快速的生成，推動天然氣水合物的工業化進程。

一種水合物合成氣液循環控制回路系統，包括：進氣量控制回路和進液量控制回路；

所述進氣量控制回路用于調節供氣管路的進氣量；該進氣量控制回路包括用于將反應釜中未反應的氣體從反應釜上部的氣體出口b通過氣體循環泵泵出并循環泵入反應釜底部的氣體入口a的管路；

所述進液量控制回路用于調節供液管路的進液量；其中，

進液量控制回路由以下部件依次連接構成：液體循環泵出口、第七調節閥、第七溫度指示器、第十七壓力指示器、第一液體流量計、第九調節閥、第六溫度指示器、第十六壓力指示器、液體循環泵入口。

進一步地，如上所述的水合物合成氣液循環控制回路系統，所述供氣管路用于將氣瓶中的氣體輸送至反應釜中；該管路由氣瓶的出口通過管路依次連接有第六壓力指示器、第一截止閥、第一調節閥、第一壓力指示器、第一溫度指示器、第四截止閥、第二壓力指示器、第二溫度指示器、氣體循環泵、第二調節閥、第四壓力指示器、第四溫度指示器、第三調節閥、第二氣體流量計、第六截止閥,最后與反應釜底部的氣體入口a連通；

所述供液管路用于將水箱的水輸送至反應釜內；該供液管路由水箱的出口通過管路與反應釜液相入口c連通，在該連通管路上設置有柱塞泵。

進一步地，如上所述的水合物合成氣液循環控制回路系統，還包括攪拌裝置、數據采集控制系統；

所述攪拌裝置為在所述反應釜內安裝有攪拌器，該攪拌器的攪拌粉碎槳采用推進槳葉形式，且在槳葉下方安裝有破碎牙錐；

所述數據采集控制系統包括計算機，以及與計算機連接的電阻率測量點C、壓力測量點P、溫度測量點T、液位測量點L，單相、多相流體流量計量測量點F、電機參數測量點M。

進一步地，如上所述的水合物合成氣液循環控制回路系統，還包括噴淋裝置；

該噴淋裝置包括：在所述反應釜的頂部設置有噴淋器，該噴淋器通過管路與反應釜液相入口c連通，在該連通管路上設置有液體循環泵。

進一步地，如上所述的水合物合成氣液循環控制回路系統，還包括鼓泡裝置；

該鼓泡裝置包括設置在反應釜底部的鼓泡器。

進一步地，如上所述的水合物合成氣液循環控制回路系統，所述進氣量控制回路設置有一路用于保護氣體循環泵的氣體保護循環回路，該氣體保護循環回路由以下部件依次連接構成：氣體循環泵出口、第二調節閥、第四壓力指示器、第四溫度指示器、第四調節閥、第一氣體流量計、第二壓力指示器、第二溫度指示器、氣體循環泵入口。

進一步地，如上所述的水合物合成氣液循環控制回路系統，包括用于使反應釜內部的壓力處于恒定或者處于所需的壓力條件下的穩壓管路；該穩壓管路由液相管路和氣相管路2部分構成；

其中，液相管路由水箱、柱塞泵、穩壓緩沖罐底部的液相入口d、液相出口h、第二排水閥通過管路依次連接構成；