[发明专利]一种海洋可燃冰开采气体固态化储运的系统与方法

说明书

本发明提供的海洋可燃冰开采气体固态化储运的系统，通过开采平台将可燃冰开采得到的生产水和甲烷气体输送到可燃冰合成预处理系统中；经由可燃冰合成预处理系统对生产水和甲烷气体进行预处理，并输送到甲烷气体固态化装置中；甲烷气体固态化装置用于可燃冰的合成、压缩固态化以及造型处理，并将处理后的可燃冰输送到可燃冰存储装置中进行存储运输。本发明还提供海洋可燃冰开采气体固态化储运的方法，通过甲烷气体固态化装置进行可燃冰的合成、降温、减压、压缩成型，实现了可燃冰在较低的压力环境进行长距离运输，有效的避免了液化天然气超低温运输的高成本支出，并且降低了液化天然气输运过程中的爆炸风险。

技术领域

本发明涉及海洋可燃冰资源开发的利用与储运技术领域，更具体的，涉及一种海洋可燃冰开采气体固态化储运的系统与方法。

背景技术

可燃冰，又名天然气水合物，是一种由气体分子(自然界主要为甲烷分子) 和水分子在高压、低温环境条件下形成的一种结晶状笼型化合物，因其分布广、储量大、能量密度高、燃烧后清洁无污染等优点被誉为21世纪最富潜力的接替能源。

专利申请(公开号为：108192684A)块状可燃冰的连续制备装置及其制备方法虽然公开了一种块状可燃冰的制备方法，但在实际应用过程中，海洋可燃冰开采远离大陆，安全经济的将开采出来后的产品甲烷气体输运至大陆终端用户才是决定可燃冰产业化利用的重要环节。常规的管道天然气输运方式对远洋环境存在长距离铺设管道成本高、风险大、管道在海洋环境易腐蚀等缺点。目前远洋环境天然气储运主要是利用液化天然气技术，在开采平台将天然气进行三脱除杂后将天然气进行液化运输。液化天然气储运需要在-162℃处理，且输运过程中，储存容器一直保持在高压和低温环境，对输运人员和相关操作人员要求高，且液化和净化工艺相对复杂，容易发生爆炸。

发明内容

本发明为克服现有的通过液化天然气进行远洋环境天然气储运的方式，存在对输运人员和相关操作人员要求高，且液化和净化工艺相对复杂，容易发生爆炸的技术缺陷，提供一种海洋可燃冰开采气体固态化储运的系统与方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种海洋可燃冰开采气体固态化储运的系统，包括开采平台、可燃冰合成预处理系统、甲烷气体固态化装置、可燃冰存储装置和管路系统；其中：

所述开采平台用于将可燃冰分离为生产水和甲烷气体，生产水和甲烷气体经由所述管路系统输送到所述可燃冰合成预处理系统中；

所述可燃冰合成预处理系统对生产水和甲烷气体进行预处理，并经由所述管路系统输送到所述甲烷气体固态化装置中；

所述甲烷气体固态化装置用于可燃冰的合成、压缩固态化以及造型处理，并将处理后的可燃冰输送到所述可燃冰存储装置中进行存储运输。

上述方案中，本发明相对于现有可燃冰储运利用甲烷气体和纯水合成可燃冰，提出了在远洋原位环境将可燃冰开采后的生产水进行处理后与开采得到的甲烷气体合成可燃冰，既利用了可燃冰开采的生产水再形成可燃冰时具备“记忆效应”的特点，又对可燃冰开采的生产水进行了原位处理，避免了将生产水拉回大陆环境处理带来的高成本效应。可实现可燃冰开采气体产业化生态储运。

其中，所述可燃冰合成预处理系统包括生产水存储装置、生产水处理装置和甲烷气体存储装置；其中：

所述生产水存储装置将生产水从所述开采平台通过所述管路系统接出并进行存储，其与所述生产水处理装置通过所述管路系统连通，在管路系统上设置有控制阀；

所述生产水处理装置用于对存储后的生产水进行多级过滤分离和膜渗透处理，并将处理完成的生产水接入所述甲烷气体固态化装置中；

所述甲烷气体存储装置将甲烷气体从所述开采平台通过所述管路系统接出并进行存储，其输出口与所述甲烷气体固态化装置连接。