[发明专利]一种天然气水合物连续化生产装置

说明书

本发明公开了一种天然气水合物连续化生产装置，由反应釜，液固分离装置，喷枪，换热器，压缩机，离心泵，增压机以及除沫器组成。上述反应釜内安装喷枪，上述喷枪与反应釜外壳通过螺栓连接，上述喷枪共6个并均匀分布于反应釜内，上述反应釜上端安装有气体出口，上述气体出口处有除沫器，上述除沫器经管道分别与压缩机和换热器相连，上述反应釜外壳上安装有夹套，上述反应釜下端安装气体入口和液体出口，上述液固分离装置由活塞，漏网，阀以及储罐组成。本发明既可以实现天然气水合物的连续化生产，又通过甲烷与水的循环系统，实现原料的回收再利用工作。

技术领域

本发明涉及水合物制备技术领域，具体而言，涉及一种天然气水合物连续化生产装置。

背景技术

随着工业水平的不断提高，人们对能源的清洁程度提出了新的要求，天然气水合物作为一种新型清洁能源出现在大众的视线。天然气水合物是指天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，因其外观像冰，遇火即燃，因此被称为可燃冰。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境，2011年，世界上已发现的可燃冰分布区多达116处，科学家估计，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。但是开采天然气水合物时，如果不能有效的实现对温度和压力的控制，就会造成温室效应加剧、海底滑塌等一系列的环境问题。因而如果可以高效的实现人造天然气水合物的生产工作，既可以使用天然气水合物作为一种清洁能源，又可以预防因开采天然气水合物时产生的环境问题。目前人们生产天然气水合物时主要使用间歇作业的方式，无法高效率的完成天然气水合物的制备工作。连续化生产作为未来的生产趋势，可以提高能源的利用率，实现化工过程的自动化控制，大大提高天然气水合物的制备效率。中国专利201920801397.2公开了一种绞笼式天然气水合物连续反应装置，该装置包括绞笼反应釜、收集单元、超声分散单元、控制和监测单元、动力单元、供气单元、供液单元和高低温恒温箱，利用绞笼杆的螺旋实现水合物的运输，但是由于其绞笼杆与外壳之间的间隙中可能填充入水合物固体，因而会造成堵塞的现象。

基于此，亟需研发一种天然气水合物连续化生产装置，来解决上述问题，完成人造天然气水合物的生产工作。

发明内容

为了解决上述背景中提出的问题，本发明提供了一种天然气水合物连续化生产装置，该装置不仅可以实现天然气水合物的连续化生产，而且结构简单，便于维修。

为实现上述目的，本发明采用的技术手段如下：一种天然气水合物连续化生产装置由反应釜，液固分离装置，喷枪，换热器，压缩机，离心泵，增压机以及除沫器组成。上述反应釜内安装喷枪，上述喷枪与反应釜外壳通过螺栓连接，上述喷枪共6个并均匀分布于反应釜内，上述反应釜上端安装有气体出口，上述气体出口处有除沫器，上述除沫器经管道分别与压缩机和换热器相连，上述反应釜外壳上安装有夹套，上述反应釜下端安装气体入口和液体出口，上述液固分离装置由活塞，漏网，阀以及储罐组成。上述反应釜处于高压状态下。

进一步，上述液固分离装置底部安装液体出口并连接于液体循环管路。

进一步，上述气体经换热器连接于气体循环管路。

进一步，气体分为两条支路，一条支路分别与6个喷枪处的水一同以喷雾的形式进入反应釜内，另一条支路由反应釜底部进入反应釜，由于水以喷雾的形式进入反应釜，因而可以大大增大水与甲烷的接触面积，提高反应效率。

由于发明采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：

(1)本发明采用气体循环管路与液体循环管路相结合的方式，实现了未反应原料的回收与再利用。

(2)本发明采用液固分离装置，实现水溶液及天然气水合物固体的分离工作，因而有利于实现天然气水合物的连续化生产。

(3)本发明采用底部使用气体入口及上部使用液体喷雾的方式，因而气体与液体可以充分反应，提高了反应效率。

附图说明