[发明专利]一种喷射式页岩气水合物浆液快速合成装置及方法

摘要

本发明涉及一种喷射式页岩气水合物浆液快速合成装置及方法，属于天然气水合物应用技术领域。安装微孔隔离板，一方面不同反应室可同时反应，另一方面上级反应室的水合物颗粒可为下级反应提供结晶中心，水合物反应器等效为两个反应器串联与并联；反应室设置两个喷射器，通过流量控制阀控制管路水量，形成周期性水流喷射；水合物反应器内设置搅动器、导向器、滑动线及滑轮，通过反应室周期性水流喷射，可实现双向螺旋式搅动。本发明提供了一种喷射式页岩气水合物浆液快速合成方法，通过遗传模糊控制算法控制系统的压力、温度、气液流量及阀门开度，结合系统双向螺旋式搅动，实现水合物浆液快速合成，为页岩气集输系统提供一种天然气输送新途径。

主权项

1.一种喷射式页岩气水合物浆液快速合成装置，其特征在于：包括雾化喷淋单元、喷射单元、鼓泡单元、水合反应单元、旋流搅动单元、排液单元、数据监测控制单元；所述雾化喷淋单元、喷射单元位于水合反应单元顶部，所述鼓泡单元位于水合反应单元底部，所述水合反应单元内部设有旋流搅动单元，通过数据监测控制单元控制水合反应单元生产参数，生成的水合物浆液通过排液单元排出；所述雾化喷淋单元包括第一进液管(101)、第一雾化喷淋器(201)、第二雾化喷淋器(202)、第三雾化喷淋器(203)、第四雾化喷淋器(204)，所述喷射单元包括第二进液管(102)、第三进液管(103)、第一喷射器(301)、第二喷射器(302)、第三喷射器(303)、第四喷射器(304)，所述的鼓泡单元包括进气管(4)、第一鼓泡器(501)、第二鼓泡器(502)、第三鼓泡器(503)、第四鼓泡器(504)，所述水合反应单元包括水合物反应器(6)、微孔隔离板(7)、外筒(81)、保温夹层(82)、冷剂进液管(9)、冷剂出液管(10)，所述旋流搅动单元包括第一螺旋导轨(111)、第二螺旋导轨(112)、第一导向器(121)、第二导向器(122)、第一搅动器(131)、第二搅动器(132)、第三搅动器(133)、第四搅动器(134)，第一滑动线(141)、第二滑动线(142)、第三滑动线(143)、第四滑动线(144)、第一滑轮(145)、第二滑轮(146)、第三滑轮(147)，所述排液单元包括浆液外排管(15)，所述数据监测控制单元包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据储存模块、参数控制模块；所述水合物反应器(6)外部依次设有外筒(81)、保温夹层(82)，下部通过保温夹层(82)与冷剂进液管(9)连接，上部通过保温夹层(82)与冷剂出液管(10)连接，顶部设有第一进液管(101)、第二进液管(102)、第三进液管(103)，底部设有进气管(4)，内部安装的微孔隔离板(7)将水合物反应器(6)分为左反应室、右反应室，所述的第一进液管(101)与第一雾化喷淋器(201)、第二雾化喷淋器(202)、第三雾化喷淋器(203)、第四雾化喷淋器(204)连接，所述第二进液管(102)与第一喷射器(301)、第二喷射器(302)连接，所述的第三进液管(103)与第三喷射器(303)、第四喷射器(304)连接，所述的进气管(4)与第一鼓泡器(501)、第二鼓泡器(502)、第三鼓泡器(503)、第四鼓泡器(504)连接，所述的第一导向器(121)位于左反应室，安装在第一螺旋导轨(111)上，上部设有第一搅动器(131)，下部设有第二搅动器(132)，通过第一滑动线(141)与第二滑轮(146)连接，所述的第二导向器(122)位于右反应室，安装在第二螺旋导轨(112)上，上部设有第三搅动器(133)，下部设有第四搅动器(134)，通过第四滑动线(144)与第三滑轮(147)连接，所述的第一滑轮(145)通过第二滑动线(142)与第二滑轮(146)连接，通过第三滑动线(143)与第三滑轮(147)连接，所述右反应室上部设有浆液外排管(15)。