[发明专利]一种利用LNG气化冷能的水合物法海水淡化装置与方法

权利要求书

1.一种利用LNG气化冷能的水合物法海水淡化装置，其特征在于，包括城市燃气输配系统、城市淡水供给系统、水合物制备及分解系统、LNG供给及气化系统;水合物制备及分解系统一端与城市淡水供给系统相连接，由水合物制备及分解系统生产的淡水进入城市淡水供给系统;水合物制备及分解系统另一端与LNG供给及气化系统相连，生成二氧化碳水合物所需的低温环境由LNG气化获得的冷能提供，LNG气化后进入城市燃气输配系统。

2.如权利要求1所述的利用LNG气化冷能的水合物法海水淡化装置，其特征在于：所述水合物制备及分解系统包括二氧化碳进气单元、海水提取进液单元、管道式水合物生成单元、水合物分离分解单元;所述二氧化碳进气单元、海水提取进液单元分别通过气体增压泵、海水泵与管道式水合物生成单元相连接，二氧化碳气体和海水充分混合后进入管道式水合物生成单元生成具有流动性的二氧化碳水合物浆液;管道式水合物生成单元与水合物分离分解单元相连接，生成的二氧化碳水合物浆液首先进入固液分离器分离出浓海水，然后水合物进入分解器发生分解，分解出二氧化碳气体和淡水;水合物分离分解单元与城市淡水供给系统相连接，生产的合格淡水进入城市淡水供给系统，否则通过水合物生成单元液相进口进入水合物生成管道再次形成水合物进行淡化。

3.如权利要求2所述的利用LNG气化冷能的水合物法海水淡化装置其特征在于：水合物制备及分解系统中，所述管道式水合物生成单元为套管式折叠钢管，管道内走水/二氧化碳/水合物的混合物，套管层内走LNG；水合物生成管道套管层内安装螺旋翅片，使LNG在套管层内作螺旋流动。

4.如权利要求1所述的利用LNG气化冷能的水合物法海水淡化装置，其特征在于：所述LNG供给及气化系统包括LNG槽车、卸车台、BOG加热器、BOG储罐；LNG槽车通过管道与BOG加热器相连接，BOG储罐一端与BOG加热器相连接，另一端与城市燃气输配系统相连接。

5.一种利用LNG气化冷能的水合物法海水淡化方法，其特征在于， 

海水与二氧化碳气体在水合物制备及分解系统中生成二氧化碳水合物后实现固液分离及水合物分解，从而得到淡水；水合物制备及分解系统一端与LNG供给及气化系统相连，生成二氧化碳水合物所需要的低温环境由LNG供给及气化系统内LNG气化所释放的大量冷能提供；LNG供给及气化系统另一端与城市燃气输配系统相连，LNG气化后进入城市燃气输配系统；水合物制备及分解系统一端与城市淡水供给系统相连接，由水合物制备及分解系统生产的淡水进入城市淡水供给系统；具体步骤如下：

（1）由海水泵从大海中提取的海水与二氧化碳进气单元提供的二氧化碳气体分别经过海水泵、气体增压泵增压后实现充分混合，然后注入管道式水合物生成单元，为二氧化碳水合物的生成提供原材料；

（2）管道式水合物生成单元为套管式折叠钢管，管道内走水/二氧化碳/水合物的混合物，套管层内走LNG，套管层内安装螺旋翅片；管道内温度维持在1～3℃；

（3）分别通过海水泵、气体增压泵给海水、二氧化碳增压，然后海水与二氧化碳充分混合后进入水合物生成管道，使管道内压力维持在2～5MPa，保证水合物生成管道内生成大量具有流动性的二氧化碳水合物浆液；

（4）在水合物生成单元套管层内LNG发生气化，吸收大量热量使水合物生成管道内的温度降低，并使管道内温度维持在1～3℃；同时，LNG气化产生的天然气通过管道进入城市燃气输配系统，并供给燃气用户；

（5）水合物生成单元内生成的二氧化碳水合物浆液泵入水合物分离分解器，水合物首先进入分离器进行固液分离，分离出的浓海水直接排入大海或送入附近的制盐工厂加以利用；然后水合物进入分解器发生分解，分解出的二氧化碳气体由水合物生成单元气相进口进入水合物生成管道，实现气体的循环利用，分解出的淡水经检验合格后进入城市淡水供给系统，否则通过水合物生成单元液相进口进入水合物生成管道再次形成水合物进行淡化。