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[发明专利]基于热力学驱动力优化的天然气水合物开采装置及方法-CN202211323084.3在审
发明人：杨磊;石康吉;赵佳飞;宋永臣;张伦祥;刘瑜;李洋辉;杨明军;刘卫国;张毅;王大勇;凌峥;蒋兰兰;孙翔;于涛 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明属于天然气水合物开采技术领域，提出了基于热力学驱动力优化的天然气水合物开采装置及方法。该装置包括自动控制反馈系统、气液分离系统、含盐量测定系统、温度监测系统、防砂系统、压力监测系统。自动控制反馈系统与各探测系统之间进行实时数据传递与分析。自动控制反馈系统基于天然气水合物分解热力学驱动力优化开采方案，控制了天然气水合物的分解速率，避免了天然气水合物的不可控分解，提升了开采方案的商业应用潜力。
基于热力学驱动力优化天然气水合物开采装置方法

[发明专利]一种基于机器学习模型的管道内水合物堵塞预警方法-CN202110515917.5有效
发明人：赵佳飞;宋永臣;王纪广;刘瑜;杨磊;张伦祥;姜博;李清平;吕鑫;姚海元;刘哲源 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-05-12 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及油气管道流动安全技术保障领域，公开了一种基于机器学习模型的管道内水合物堵塞预警方法。根据建立的数据库通过机器学习的方法制作出水合物堵塞预警模型。通过输入状态参数得到当前管道的运行状态，共有安全阶段、堵塞预警、堵塞阶段三种状态，当处于堵塞预警阶段时即可开始注射抑制剂，在有效防止水合物堵塞发生的同时，极大程度提高经济效益。
一种基于机器学习模型管道水合物堵塞预警方法

[发明专利]一种极地浅表层天然气水合物开采系统及应用-CN202210209852.6有效
发明人：杨磊;关大伟;宋永臣;赵佳飞;张伦祥;刘卫国;刘瑜;杨明军;王大勇;张毅;李洋辉;凌铮;蒋兰兰;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-03-03 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明提出一种极地浅表层天然气水合物开采系统及应用，该系统包括破碎锤结构、开采软管、冷流管；利用极地地区的低温，以及水合物在低温情况下分解过程中的自我保护效应，对极地地区浅表层的水合物实现多自由度固体化开采；应用的装置还可以实现开采过后的矿坑填埋，保证地层的稳定性的同时可以对浅表层水合物进行固体化开采，对后期的水合物固体运输和矿坑回填具有很大的优势。利用多个环形井同时开采，提高开采效率的同时也可以加快填埋速度。
一种极地浅表天然气水合物开采系统应用

[发明专利]一种内循环式笼形水合物蓄冷系统及方法-CN202210084764.8有效
发明人：赵佳飞;吕源;张伦祥;宋永臣;王凡;夏新然;杨磊;张毅;凌铮;李洋辉;刘卫国;杨明军;刘瑜 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： F24F5/00 文献下载
摘要：一种内循环式笼形水合物蓄冷系统及方法，工业制冷领域，包括冷水机组、水合物蓄冷槽、气流扰动装置、浓度测量系统、取冷系统、直流电源及电路控制系统、系统监控装置。冷水机组提供低温载冷剂，流经水合物蓄冷槽内的蒸发器盘管完成换热，气流扰动装置诱导水合物成核，浓度测量系统实时监测水合物溶液浓度，取冷系统配备带风机的翅片管换热器，提高蓄冷系统供冷效率，系统监控装置通过多个温压传感器模块实时监测系统状态变化，此外本发明通过调节阀门开关，可实现多种供冷模式，满足不同应用场景，本发明依靠蓄冷槽内部气体提供内循环气体扰动，促进水合物相变储能，提高蓄冷效率，具有高效的电力节能调峰优点。
一种循环式笼形水合物系统方法

[发明专利]一种二氧化碳水合物消防罐车-CN202111196278.7有效
发明人：赵佳飞;王凡;宋永臣;张伦祥;杨磊;刘卫国;杨明军;刘瑜;王大勇;张毅;李洋辉;凌铮;蒋兰兰;孙翔;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： A62C27/00 文献下载
摘要：本发明公开一种二氧化碳水合物消防罐车，包括消防车体、器材室和二氧化碳水合物消防罐体，所述二氧化碳水合物罐体与器材室分为独立区域，且均与消防车体配合装备；所述二氧化碳水合物罐体内设置有水合物生成装置和分解装置；所述生成装置由载冷剂管路和与其连通的消防车制冷系统连接；所述分解装置由金属传热刺球与二氧化碳气枪连接的气体安全控制阀组成；所述金属传热刺球连接消防车电源；所述二氧化碳气枪位于消防罐体顶部，打开二氧化碳气枪并加热金属传热刺球联合作用，使二氧化碳水合物迅速分解，水合物分解产生的低温水通过水枪喷出冷却易燃物，联合二氧化碳气枪喷出的二氧化碳进行灭火。本发明所述的二氧化碳消防罐车能够同时利用二氧化碳水合物分解产生的二氧化碳和低温水进行高效率灭火，具有成本低廉、环境友好，高效持续的优点。
一种二氧化碳水合物消防罐车

[发明专利]一种基于GD型杂化极小曲面扰动结构的换热器-CN202210255248.7有效
发明人：赵佳飞;闫广涵;宋永臣;刘瑜;梁义强;孙明瑞;孙翔;杨磊;张伦祥;赵红柳;张赵达;李帅 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： F28D7/16 文献下载
摘要：本发明属于换热器技术领域，提供了一种基于GD型杂化极小曲面扰动结构的换热器，其中，芯体包括冷流体通道和热流体通道，通道间用隔板隔开，不同通道进出口用封条隔开，热流体通道内插入GD型杂化极小曲面扰动结构，冷热流体采用叉流布置。该换热器具有结构紧凑、轻质化、换热面积大、换热效率高等优点，尤其是自主设计GD型杂化极小曲面扰动结构的应用，较之于传统G型极小曲面，极大的提高了换热面积，增加了涡流的数量，合理分配了孔隙率布置，对换热效率的提高有极大积极作用。上述换热器紧凑、轻质、高效，为解决航空飞机换热问题提供了新的思路。
一种基于 gd 型杂化极小曲面扰动结构换热器

[发明专利]一种环境友好的天然气水合物抑制剂及应用-CN202111623348.2有效
发明人：赵佳飞;贾雨昕;杨磊;刘延振;张伦祥;宋永臣;刘卫国;李洋辉;刘瑜;杨明军;凌铮;王大勇;孙翔;于涛 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： C09K8/524 文献下载
摘要：本发明属于天然气水合物技术领域，提供了一种环境友好的天然气水合物抑制剂及应用，水合物抑制剂组分为乳酸链球菌素，还包括壳寡糖与醇类水合物热力学抑制剂，可以增强抑制剂的热稳定性与天然气水合物抑制效果。本发明所述的天然气水合物抑制剂最佳应用条件为：温度‑10～100℃，压力0.1～25MPa，最大过冷度为12℃。本发明所述的抑制剂具备良好的天然气水合物抑制性能，具有一定抑菌效果，是一种低剂量、易降解、耐高温、绿色环保、安全高效的天然气水合物抑制剂，可用于油气输运与天然气水合物技术领域，为绿色天然水合物抑制剂的现场应用提供了新方案。
一种环境友好天然气水合物抑制剂应用

[发明专利]一种基于纤维素滤纸的气体水合物促进剂的制备方法及其应用-CN202111427446.9有效
发明人：宋永臣;凌铮;石常瑞;杨明军;赵佳飞;张伦祥;李洋辉;杨磊;刘瑜 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： C10L3/10 文献下载
摘要：本发明属于天然气存储以及气体水合物生成与技术利用领域，涉及一种基于纤维素滤纸的气体水合物促进剂的制备方法及其应用。以纤维素滤纸为原料，利用水的相变使其孔结构更加开放，并通过高温热解调控滤纸表面性质特别是含氧官能团的变化实现气体水合物促进剂的高效制备。所得气体水合物促进剂比表面积大、具备分级多孔结构、表面官能团丰富，能够显著增强气液两相接触及晶体成核进而强化水合物的形成。该方法具有原料廉价易得、制备工艺简便，水合物成核及生长迅速、形成动力学可控、储气密度高、循环性能优异等优点，可广泛应用于天然气储运、二氧化碳封存、气体分离等领域。
一种基于纤维素滤纸气体水合物促进剂制备方法及其应用

[发明专利]一种基于可再生能源及CO2-CN202210045858.4有效
发明人：陈聪;宋永臣;王喜;陈哲锐;孙菁悦;刘瑜;张毅;杨明军;赵佳飞;刘卫国;秦妍;凌铮;蒋兰兰;张伦祥 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： F16L53/38 文献下载
摘要：本发明公开一种基于可再生能源及CO2储能的油气输运管道电加热热管理系统，包括可再生能源供电装置、CO2储能装置、控制装置、预警装置、远程作业装置、油气输运管道电加热装置。该系统通过布置在管道内部的数据采集设备反馈的数据值经控制装置传输至预警装置，预警装置经分析处理后能以两种模式反馈至控制装置与远程作业装置，不同模式下对不同位置的油气输运管道产生不同程度的加热量，可针对性地对油气输运管道在未堵、易堵、已堵位置，对油气输运管道进行分级、分布式的管理控制。本发明将可再生能源供电装置与CO2储能装置相耦合，大幅降低维持管道温度的电力成本，间接解决或减缓油气输运管道中抑制剂用量大的问题，具有光明的前景。
一种基于可再生能源 co base sub

[发明专利]一种离子交联的粘土气凝胶材料、制备方法及其应用-CN202111156119.4有效
发明人：宋永臣;凌铮;石常瑞;杨明军;赵佳飞;杨磊;张伦祥;李洋辉;刘卫国 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： B01J13/00 文献下载
摘要：一种离子交联的粘土气凝胶材料、制备方法及其应用，所述粘土气凝胶材料是以天然粘土为原料，依次经过离子插层、液相剥离、离心浓缩、离子交联及冷冻干燥得到的三维多孔气凝胶；该气凝胶的孔隙率为99.31%‑99.55%，密度为0.0115‑0.0176 g/cm3，所述气凝胶的结构在承重自身1000倍时保持完整，并且在水中或者强酸、强碱溶液中浸泡100 h后也保持完整。本发明粘土气凝胶材料的结构稳定、机械性能好、吸附性能强，其制备方法生产成本低廉、制备工艺简单、反应规模易于扩大化；本发明的粘土气凝胶材料在污水处理领域的应用具有积极的生产意义。
一种离子交联粘土凝胶材料制备方法及其应用

[实用新型]便捷式水合物蓄冷系统可替换传热盘管装置-CN202220534396.8有效
发明人： 张伦祥;吴晓东;王凡;宋永臣;赵佳飞;杨磊;夏新然;吕源;李洋辉;刘卫国;刘瑜;陈聪 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-03-11 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： F24F5/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及水合物蓄冷领域，公开了便捷式水合物蓄冷系统可替换传热盘管装置，所述装置包括换热管主体，连接部分，换热翅片；所述装置的核心设备是换热管主体，包括换热A管扇环形、换热B管扇环形两种类型的换热管结构，其中，换热B管扇环形的两个端部均布扇环形卡块；换热A管扇环形两端管内壁均布型卡槽，能够实现换热B管扇环形的扇环形卡块扇环形沿型卡槽扇环形的滑动槽进入槽体，并通过限位槽固定换热B管扇环形与换热A管扇环形的相对位置。本实用新型为管体部分可拆卸，翅片可更换的传热盘管系统，该换热管系统在部分损坏时，不用更换整套系统，只需将损坏部分取下更换即可，节约了成本。同时系统由各组件组装而成，方便运输。
便捷水合物系统替换传热装置

[发明专利]一种用于管道流动安全水合物特性研究及泄露监测的可视化实验装置-CN202110795705.7有效
发明人：陈聪;宋永臣;王喜;徐昊泼;刘卫国;赵佳飞;刘瑜;张毅;秦妍;蒋兰兰;凌铮;孙翔;张伦祥;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G01M3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于管道流动安全水合物特性研究及泄露监测的可视化实验装置，包括输气系统，用于提供天然气且能连续供给；输水系统，用于储存水源且能连续供给；气液混合系统，用于在常温下提前将天然气和水源进行混合；模型主体系统或泄露系统，所述模型主体系统用于研究低温条件下天然气水合物生成、分解过程中动力学特性和观测宏观形态变化；所述泄露系统用于监测试验管段在水下泄露情况，从而得到水下泄漏气体的泄露规律；回压系统，用于降低环路出口压力；气液分离系统，用于将气液混合物予以分离；回气系统，用于回收分离出的天然气，保证气体能够循环利用；本发明能够实现实验室条件下研究水合物的特性与监测管道气体泄漏。
一种用于管道流动安全水合物特性研究泄露监测可视化实验装置

[发明专利]基于CO2-CN202210282506.0在审
发明人：杨磊;关大伟;宋永臣;赵佳飞;张伦祥;刘卫国;刘瑜;杨明军;王大勇;张毅;李洋辉;凌铮;蒋兰兰;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明属天然气水合物开采领域，提出了基于CO2压裂的天然气水合物开采系统及方法，系统包括压裂系统、产气系统、数据监测系统和主井，主井中压裂井、降压井沿主井轴线交替呈星型布置。方法为首先释放储层中的自由气，待储层稳定后，注入超临界CO2流体，为储层提供热量，促进水合物的分解的同时生成CO2水合物，增强地层的强度。当产气量再次变低时，二次注入超临界CO2流体对储层进行二次压裂和储层强化。压裂方式采用压裂液喷头在压裂井上螺旋布置的方式进行，实现对水合物储层的多角度改造。降压井与压裂井采用星型布置的方式分开布置，有利于压力的调控，有效的增大开采范围，保证产气的稳定和整个系统的安全，多井协同配合提高开采效率与CO2封存量。
基于 co base sub

[发明专利]一种基于气体水合物的纳米气泡发生方法-CN202011145357.0有效
发明人：赵佳飞;冯宇;杨磊;匡洋民;宋永臣;刘延振;孙明瑞;国宪伟;张伦祥;刘卫国;杨明军;王大勇;刘瑜;张毅;凌铮;蒋兰兰;李洋辉 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G01N15/02 文献下载
摘要：本发明属于微纳气泡基础应用领域，涉及到一种基于气体水合物的纳米气泡发生方法，该方法能够有效的获取含高纯度体相纳米气泡的溶液。其利用气体水合物自身的生成特性与结构特性，避免了常规的产生含纳米气泡溶液的方法会带入杂质的影响。同时，利用水合物在常温下能够快速分解的特性，使溶液快速达到气过饱和状态，快速得到含有高浓度的纳米气泡溶液，弥补了现有纳米气泡制造方法难以短时间内获取高浓度纳米气泡溶液的不足。为高纯度、高浓度纳米气泡溶液的应用提供了简单、快速的方法，对高纯度、高浓度纳米气泡溶液的应用具有较大意义。
一种基于气体水合物纳米气泡发生方法

[发明专利]一种适用于鼓式离心机的天然气水合物开采模拟装置-CN202111529837.1有效
发明人：宋永臣;李洋辉;刘涛;刘瑜;孙翔;刘卫国;赵佳飞;杨明军;杨磊;凌铮;张伦祥 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明属于岩土工程技术领域，提出了一种适用于鼓式离心机的天然气水合物开采模拟装置。该天然气水合物开采模拟装置包括外部壳体、高压反应釜、可视窗、温度控制系统、压力控制系统、开采井和高速摄像系统；利用鼓式离心机创造超重力场进行模拟天然气水合物储层的真实环境，进行实现天然气水合物降压开采实验模拟，能够较好地克服海底被海水覆盖的局限，较为直观、准确地显示土体在自重应力作用下的变形状态和破坏过程，进而反映出真实的地层响应。
一种适用于离心机天然气水合物开采模拟装置