[發明專利]一種儲存天然氣水合物的方法

有效

• 申請號: 201811552502.X
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109628183B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 萬麗華;梁德青
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發明涉及一種儲存天然氣水合物的方法。該儲存天然氣水合物的方法，包括以下步驟：(1)在微納米尺度受限空間內放入多孔介質和與所述的多孔介質的孔隙體積相同的水，密封靜置，使水均被多孔介質吸收，得到含水多孔介質；(2)將含水多孔介質放入反應容器內，于反應容器內注入水合物生成所需的氣體，合成微納米尺度受限空間天然氣水合物；(3)將微納米尺度受限空間天然氣水合物在常壓下保存，即實現天然氣水合物的儲存。本發明利用微納米尺度受限空間內水的獨特物化性質和微納米尺度受限空間內天然氣水合物的獨特形成和分解動力學特性，提出全新的高品質的節能安全高效的天然氣水合物儲運方法。

技術領域

本發明涉及天然氣水合物技術領域，特別涉及一種儲存天然氣水合物的方法。

背景技術

天然氣水合物是天然氣和水在低溫高壓下形成的籠型化合物，1立方米的天然氣水合物可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣。具有巨大儲氣能力，通過一定的工藝，將天然氣合成為固態水合物，然后再將水合物運送到儲氣站，最后將水合物氣化分解形成天然氣的這一過程，便是天然氣水合物法儲運天然氣技術。天然氣水合物儲運天然氣技術的分為3個步驟，即水合物的快速合成、安全儲運、高效分解。

快速制備高品質的天然氣水合物樣品是天然氣水合物法儲運天然氣技術的關鍵。在宏觀尺度，實驗室通過水合法制備的樣品通常存在樣品稀松、孔隙大，需壓實致密的問題，而樣品進行壓實致密，帶來傳輸和處理過程中的污染或水合物分解的可能，在宏觀尺度，水合物合成存在“爬壁效應”，“爬壁效應”的產生是由于生成的水合物向固體冷壁面上積聚，即向反應釜內壁表面積聚的效應，或者水合物在氣液界面上方聚集生成。“爬壁效應”的存在使得水合物的生長不均勻，生成后的水合物塊表面十分凸凹不平。通常的做法是采用活塞裝置對其進行原位加壓致密。但對硬度過大的水合物如二氧化碳水合物等無法進行原位加壓致密。實際上，許多因素影響著水合物晶體的形成和成長過程，比如反應釜內壁表面情況，溶液中的溶質的化學成分，電場、磁場的存在，甚至照明度會影響水合物晶體的成核、生長。在宏觀尺度，研究發現反應釜材料會影響水合物成核的出現位置，和水合物形成過程中的傳質特性。

采用天然氣水合物儲運天然氣，與壓縮天然氣、液化天然氣相比，其儲氣量高，制備條件雖然較為溫和，但水合物的生成速率較慢，致密度較差、需要考慮水的回收等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種儲存天然氣水合物的方法，本發明利用微納米尺度受限空間內水的獨特物化性質和微納米尺度受限空間內天然氣水合物的獨特形成和分解動力學特性，提出全新的高品質的節能安全高效的天然氣水合物儲運方法。

本發明的目的是提供了一種儲存天然氣水合物的方法，包括以下步驟：

(1)在微納米尺度受限空間內放入多孔介質和與所述的多孔介質的孔隙體積相同的水，密封靜置，使水均被多孔介質吸收，得到含水多孔介質；

(2)將步驟(1)得到的含水多孔介質放入反應容器內，于反應容器內注入水合物生成所需的氣體，合成微納米尺度受限空間天然氣水合物；

(3)將步驟(2)得到的微納米尺度受限空間天然氣水合物在常壓下保存，即實現天然氣水合物的儲存。