[發明專利]一種天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置及實驗方法

有效

• 申請號: 201710945062.3
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107656033B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 李愛蓉;羅丹;王杰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 成都市鼎宏恒業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51248
• 代理人: 謝敏

1.一種天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置，其特征在于：所述實驗裝置主要包括原料氣供給系統、高低溫恒溫系統、流化床分解與分離系統、在線圖像采集系統、溫壓數據采集系統、液體收集系統和尾氣收集系統；

所述流化床分解與分離系統是由耐壓不銹鋼制成；在流化床錐底上方設有氣體分布板，流化氣進入流化床后能均勻分布；在流化床密相段、中部和分離段設有三個可視窗口，用高清攝像頭和高速攝像儀可觀察并記錄下水合物動態流化分解過程；在流化床錐底、中部、分離段和擴大段均設有溫度、壓力傳感器實時采集水合物分解過程的溫度、壓力數據；流化床擴大段設有溢流出口，排出水合物分解后的殘余水；擴大段頂部設有進料口和氣體出口，分別用于水合物顆粒加料和甲烷氣體輸出；水合物分解后殘留沉積物通過流化床錐底排出。

2.根據權利要求1中所述的天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置，可進行天然氣水合物的流態化分解實驗；可完成水合物分解過程傳熱、傳質規律實驗研究；能實時觀察并記錄動態分解過程中水合物形貌變化以及多相流態化過程中溫度、壓力、流型和流態的變化。

3.根據權利要求1中所述的天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置，其特征在于：所述原料氣供給系統提供甲烷作水合物顆粒流態化分解與分離的流化氣；用氣體質量流量計實時控制和計量流化氣的流量，且在流量計出口設置有單向閥以防止流化床內氣、液回流。

4.根據權利要求1中所述天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置，其特征在于：所述在線圖像采集系統主要通過高速攝像儀與高清攝像頭觀察水合物顆粒流態化分解過程中的形貌變化以及流化床內氣液固三相的流型、流態及氣泡的聚并和破碎過程，并可實時將視頻、圖片數據存儲于電腦。

5.根據權利要求1中所述天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置，其特征在于：所述的溫壓數據采集系統用于實時監測水合物流化分解過程中流化床內不同位置處溫度、壓力的波動情況。

6.根據權利要求5中所述天然氣水合物流化分解與分離實驗裝置，其特征在于：所述的溫壓數據采集系統中在壓力傳感器前端設置有液固過濾器，以防止液體及固體顆粒進入壓力傳感器內。