[发明专利]液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置及其方法

说明书

本发明公开了一种液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置及其方法，其中，该分解和测量装置至少包括一密封装置，所述密封装置包括用于存放天然气水合物样品的样品舱和用于存放氢氧化钠溶液的液体舱，所述液体舱设置于所述样品舱下部；所述样品舱与所述液体舱之间设置有气液通道，所述样品舱和所述液体舱通过所述气液通道连通；所述样品舱底部设置有进气通道，所述进气通道外接二氧化碳气体；所述样品舱顶部设置有排气通道和甲烷检测仪，所述甲烷检测仪位于所述排气通道的一侧。本发明能够将保存在混有液氮的冷冻天然气水合物样品中的氮气和天然气水合物样品进行分离，且结构简单、操作简便、性能可靠。

技术领域

本发明涉及液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量技术领域，尤其涉及一种液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量。

背景技术

天然气水合物又称“可燃冰”，广泛分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，天然气与水在高压低温条件下可形成类冰状的结晶物质，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究的热点。由于天然气水合物在常温常压下极易分解成水和天然气，所以实验室保存的天然气水合物样品，需要放于液氮中冷冻保存(在常压下，液氮温度为-196℃)。

单位质量的天然气水合物样品分解时释放的气体体积，是衡量天然气水合物纯度的重要指标。按照理论计算，1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。但是由于在液氮中冷冻保存的天然气水合物取出时，会附带一定量的液氮，液氮挥发释放出大量的氮气，这些氮气会混入天然气水合物分解释放的气体中，会导致测量结果出现偏差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置及其方法，其能解决天然气水合物释放的气体中会混有氮气的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置，至少包括一密封装置，所述密封装置包括用于存放天然气水合物样品的样品舱和用于存放氢氧化钠溶液的液体舱，所述液体舱设置于所述样品舱下部；所述样品舱与所述液体舱之间设置有气液通道，所述样品舱和所述液体舱通过所述气液通道连通；所述样品舱底部设置有进气通道，所述进气通道外接二氧化碳气体；所述样品舱顶部设置有排气通道和甲烷检测仪，所述甲烷检测仪位于所述排气通道的一侧。

优选的，所述的液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置还包括密封盖，所述密封盖盖合所述样品舱顶部，所述甲烷检测仪的一端穿过所述密封盖，并伸入所述样品舱内。

优选的，所述气液通道上设置第一阀门，所述进气通道上设置第二阀门。

优选的，所述排气通道上设置第三阀门。

优选的，所述的液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置，其特征在于，还包括测压装置，所述测压装置设置于所述样品舱顶部，并位于所述排气通道的另一侧，所述测压装置穿过所述密封盖，并伸入所述样品舱内。

优选的，所述的液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量装置，其特征在于，还包括测温装置，所述测温装置设置于所述样品舱顶部，所述测温装置和所述测压装置位于所述排气通道的同一侧。

本发明所述的液氮冷冻天然气水合物样品的分解和测量方法，包括以下步骤：

步骤一、在液体舱内倒入氢氧化钠溶液，待液体舱充满后，关闭气液通道；

步骤二、打开密封盖，将混有液氮的天然气水合物样品置于样品舱底部，盖上密封盖并打开排气通道，并通过进气通道通入二氧化碳气体；