[发明专利]二氧化碳置换水合物中甲烷气体的实验系统在审
| 申请号： | 201511028919.2 | 申请日： | 2015-12-30 |
| 公开（公告）号： | CN105651942A | 公开（公告）日： | 2016-06-08 |
| 发明（设计）人： | 易莉芝;梁德青;周雪冰 | 申请（专利权）人： | 中国科学院广州能源研究所 |
| 主分类号： | G01N33/00 | 分类号： | G01N33/00 |
| 代理公司： | 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 | 代理人： | 莫瑶江 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种二氧化碳置换水合物中甲烷气体的实验系统，包括供气系统、温控系统、反应系统、动力系统和数据采集系统，采用从反应釜底部进二氧化碳，顶部出二氧化碳循环的方式，可强化二氧化碳置换过程的传热、传质，提高置换效率；经膜分离器后分离出来的二氧化碳气体，会继续参与后续的水合物置换反应，实验循环进行，不仅节省了实验成本，而且提高了实验系统的利用效率。对实际二氧化碳置换天然气水合物中甲烷的开采方法起重要的指导作用。 | ||
| 搜索关键词： | 二氧化碳 置换 水合物 甲烷 气体 实验 系统 | ||
【主权项】：
一种二氧化碳置换水合物中甲烷气体的试验系统，其特征在于，包括甲烷高压气瓶(1)、二氧化碳高压气瓶(2)、减压阀(3)、减压阀(3a)、反应釜(4)、针阀(5)、针阀(5a)、甲烷/二氧化碳膜分离器(6)、预冷器(7)、二氧化碳输送泵(8)、温控系统(9)、温控系统(9a)、温度传感器(10)、压力传感器(11)、数据采集板(12)、计算机(13)、真空泵(14)、电动计量泵(15)、蒸馏水罐(16)和甲烷收集器(17)；真空泵(14)将本系统的管路抽真空，蒸馏水罐(16)经过电动计量泵(15)向反应釜(4)内注入预定量的蒸馏水；甲烷高压气瓶(1)经减压阀(3)向反应釜(4)内注入甲烷气体，压力达到8MPa后关闭减压阀(3)，温控系统(9)开启进行降温，使反应釜(4)温度保持在0℃，甲烷水合物开始形成；反应釜(4)内的蒸馏水完全转化成甲烷水合物后，通过温控系统(9)使反应釜(4)内降至‑20℃，打开针阀(5a)，反应釜(4)内剩余自由甲烷气进入甲烷收集器(17)，关闭针阀(5a)；二氧化碳高压气瓶(2)经减压阀(3a)向预冷器(7)内注入预定量的二氧化碳气体后，预冷器(7)内的压力达到4MPa后，关闭阀门3a，开启温控系统(9a)进行降温，使预冷器(7)的温度保持在2℃，二氧化碳经二氧化碳输送泵(8)送至反应釜(4)内；开启温控系统(9)进行升温，使反应釜(4)温度保持在2℃，此时二氧化碳开始置换水合物中的甲烷；温度传感器(10)和压力传感器(11)采集得到反应釜(4)的温度和压力的模拟信号，该模拟信号被传输到数据采集卡12进行数据处理得到数字信号，数字信号传入计算机(13)后进行数据显示和存储；置换后的甲烷‑二氧化碳混合气体经针阀(5)进入甲烷/二氧化碳膜分离器(6)，通过甲烷/二氧化碳膜分离器(6)分离出来的甲烷气体进入甲烷收集器(17)储存，而分离后所得到的二氧化碳气体进入预冷器(7)供循环使用。
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