[發明專利]一種基于水合物法儲運天然氣的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010699252.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111849574A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 呂曉方;荊澍;柳揚;周詩崠;李恩田;雷云;于鵬飛
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;B01J19/00;B01J10/00
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 鄭云

本發明提供了一種基于水合物法儲運天然氣的裝置及方法，通過天然氣酸氣分離單元和天然氣水合物制備單元的設計，采用水合法進行天然氣的固態儲運，本發明不僅能實現對天然氣進行固態儲運，還能對伴生凝析氣中的酸氣以及H₂等進行回收，為進一步實現水合物法的工業應用提供了理論基礎，為水合物儲運技術的推廣及應用具有重要的現實意義。

技術領域

本發明涉及天然氣儲運領域，尤其涉及一種基于水合物法儲運天然氣的裝置及方法。

背景技術

隨著我國經濟的高速發展，工業方面及民用方面的天然氣用量迅速增加，這促使著在廣大邊遠地區及海上大規模開發天然氣氣田。這些氣田的天然氣由于受地理因素以及環境因素，其儲運過程面臨著巨大的挑戰。傳統天然氣的儲運方式主要分為管道運輸以及LNG方式，但是管道鋪設及維護、LNG的制備及儲存都存在投資巨大以及成本高昂等缺點。此外，我國許多油田都有大量的伴生凝析氣，受儲運經濟性的限制，通常的處理方式是將其送高架火炬塔燃燒，既浪了費資源，又污染了環境。天然氣水合物技術正是在這一背景下應運而生的。天然氣水合物技術是將天然氣由氣態轉化成固態水合物形式，使其便于運輸以及重新轉化為氣態天然氣。由于它顯著降低了天然氣儲運費用，提高了天然氣儲運的經濟性和安全性，受到了工業界的普遍重視。

與天然氣的其他儲運方式相比，水合物儲運天然氣具有工藝流程簡單，技術安全，經濟成本較其他儲運方式更低等優勢。水合物本身具有絕熱效應，所以即使暴露于大氣中，其分解受熱傳導的影響，氣體的釋放速率慢，即使點燃也燃燒緩慢，徹底抑制了由于天然氣大量泄漏而可能導致的爆炸事故。并且在中等距離采用水合物儲運形式相較于管輸是最為經濟的。但由于水合法儲運天然氣技術起步晚，有一些技術問題還沒有解決，如高效的水合物生產工藝，優化水合物的生成條件(壓力、溫度、促進劑)等。

因此，亟需一種基于水合物法儲運天然氣的裝置及方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術之不足，本發明提供一種工藝簡單，生產效率高的利用水合物法儲運天然氣的裝置及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于水合物法儲運天然氣的裝置，包括天然氣酸氣分離單元和天然氣水合物制備單元；

所述的天然氣酸氣分離單元包括依次管路連接的原料氣儲罐、進口分離器和吸收塔，所述吸收塔頂部連接有出口分離器，出口分離器的出口與天然氣水合物制備單元連通，所述的吸收塔還連接有酸氣處理單元；

所述的天然氣水合物制備單元包括依次管路連通的儲水罐、冰水制備裝置、低壓水合反應罐組、分離罐和水合物儲存罐，所述的冰水制備裝置的進口還連接有促進劑儲罐，所述的分離罐底部具有冰水回收口，且冰水回收口與冰水制備裝置的進水口連通，所述的出口分離器的出口則與低壓水合反應罐組的入口相連，所述低壓水合反應罐組的頂部出口則連通有氫氣富集器。

進一步的，所述的低壓水合反應罐組包括第一低壓水合反應罐、第二低壓水合反應罐、第三低壓水合反應罐；所述的出口分離器的出口分別與第一低壓水合反應罐和第二低壓水合反應罐的的下部入口相連，第一低壓水合反應罐的上部入口與冰水制備裝置的出口相連；所述第一低壓水合反應罐的底部出口與第二低壓水合反應罐的上部入口相連，第一低壓水合反應罐的頂部出口與第二低壓水合反應罐的下部入口相連；第二低壓水合反應罐的頂部出口與第三低壓水合反應罐的下部入口相連，第二低壓水合反應罐的底部出口與第三低壓水合反應罐的上部入口相連，第三低壓水合反應罐的底部出口與分離罐相連。