[實用新型]一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置

有效

• 申請號: 201921436216.7
• 申請日: 2019-09-01
• 公開（公告）號: CN210683714U
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李吉;袁鵬飛;張曉麗
• 申請（專利權）人: 大慶東油睿佳石油科技有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置，涉及天然氣儲運領域，尤其涉及一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置，具體是一種通過室內實驗方式模擬雙段法制備天然氣水合物的裝置。本實用新型包括注氣系統及模擬生產系統，提供一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置，通過室內實驗方式模擬雙段法制備天然氣水合物的過程，實驗裝置各參數均可靈活調節，以此來模擬實際生產過程中不同溫度、壓力、速率、添加劑等參數對制備天然氣水合物的影響，室內實驗成本較低，并可對工業化制備天然氣水合物做出指導性的作用。

技術領域

本實用新型涉及天然氣儲運領域，尤其涉及一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置，具體是一種通過室內實驗方式模擬雙段法制備天然氣水合物的裝置。

背景技術

天然氣水合物巨大的資源潛力已引起油氣工業界的普遍關注，其研究方向不僅僅局限于資源價值方面，同時還涵蓋了水合物防治、水合物利用以及水合物對環境的潛在影響等諸多領域。其中，水合物利用技術研究，近年來顯示出比較活躍的態勢，已成為天然氣水合物研究中值得重視的新領域。

在水合物利用技術中，水合物儲運天然氣技術研究是當今一大熱點，研究不但涉及水合物快速合成、水合物安全儲運以及水合物再氣化等關鍵技術，并且還涉及了水合物儲運技術相對于現有天然氣儲運技術的經濟可行性。研究表明，水合物用于天然氣儲運，不僅可使天然氣以固態形式儲運，儲運方式更為靈活便捷，而且可免除管線建設與維護費用，為不具備管道設施或不值得鋪設管線的小型或偏遠地區氣田的開發提供了一種新型儲運途徑，還可在海上氣田開發或遠洋進口天然氣儲運中發揮作用。

由于天然氣水合物的生成是氣-液-固多相反應，需要低溫高壓的條件，而且水合物的反應需要一定的誘導時間，這就造成了工業上大規模生產的許多困難。

(1)混合問題。由于烴類氣體大多不溶于水，如果氣和水不能充分接觸，反應就很難進行，所以一般采用鼓泡或噴淋方式的同時，裝置中還帶有攪拌裝置，設備的結構變得比較復雜，相應的反應器造價增加，誘導時間的存在使能耗也變得比較高。

(2)水合物生成熱的消除。水合物生成是一個放熱反應，要維持反應所需的低溫就必須及時帶走反應所產生的熱量。實驗室的水合反應器體積較小，容易冷卻，但隨著反應器體積的增大，水合反應熱的移除就會變得很困難，尤其是，對于反應器單位體積的傳熱效果來說，當反應器體積增大時，管壁傳熱面積會減小，不利于水合物生成熱的移除，所以一味的增大反應器內冷卻器的制冷量也不能有效解決傳熱問題，這就為大型反應器的設計帶來了很多的困難。

(3)不同的壓力和溫度條件下，生成的水合物中客體成分會發生變化。氣體水合物相平衡和客體的成分有很大的關系，不同的氣體組分會有不同的相平衡曲線。就會導致不同組分生成水合物的難易程度不同，因此在不同壓力和溫度條件下生成的水合物中各種氣體的組成會有很大的差別，選擇合適的壓力和溫度值尤為重要。

(4)水循環回路中的堵塞問題。不管采用鼓泡、噴淋或者管式反應器，由于生成的水合物為固體，都會存在管道堵塞，循環泵負荷增大等問題，這些問題是反應器設計的一個難題。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置，通過室內實驗方式模擬雙段法制備天然氣水合物的過程，實驗裝置各參數均可靈活調節，以此來模擬實際生產過程中不同溫度、壓力、速率、添加劑等參數對制備天然氣水合物的影響，室內實驗成本較低，并可對工業化制備天然氣水合物做出指導性的作用。

本實用新型實施例提供一種雙段法制備天然氣水合物的模擬裝置，包括注氣系統及模擬生產系統。

所述注氣系統包括氣瓶、止回閥、流量計、輸氣管線、壓縮機；所述氣瓶、止回閥、流量計、壓縮機通過輸氣管線依次連接，所述輸氣管線與所述模擬生產系統相連接。