[发明专利]一种基于水合物技术的天然气储存-运输-利用一体化装置

摘要

本发明提供了一种基于水合物技术的天然气储存‑运输‑利用一体化装置。反应罐内提前填充有动力学促进剂和热力学促进剂，能够解决水合物生成速度慢，周期长的缺点。循环进液系统的雾化装置将反应水雾化为小液滴，增大了气水接触面积，也会加速生成。换热系统充分回收从LNG罐出来的低温天然气的冷量，加以储存用以维持水合物生成时的低温环境，节省制冷的成本。分解时利用降压分解即可产生分解气，不需要额外注热。分解气储存于另一罐内，当分解过剩时，因两罐相连，可实现压力转移，直至两罐压力相等，出现自增压现象，限制水合物的分解，保证装置安全。反应水循环利用，因水合物的记忆效应，可大大缩短水合物的生成时间，提高经济性。

主权项

1.一种基于水合物技术的天然气储存‑运输‑利用一体化装置，其特征在于，该装置包括天然气水合物反应罐、缓冲罐、换热系统、进气系统、循环进液系统、干燥器、排气系统和计算机采集系统；天然气水合物的生成和分解都在反应罐内进行；反应罐主要由耐压不锈钢内胆和不锈钢外壳制成，壳层中间留空；反应罐上部分别设有进液接管和出气接管，进液接管安有进液口阀门，出气接管安有反应罐排气口第一减压阀；反应罐外壳下侧面设有第一进气接管，反应罐内胆上侧面设有第二进气接管；反应罐内加入动力学促进剂和热力学促进剂；反应罐下部为排液接管，并设有排液口阀门；缓冲罐由耐压不锈钢内胆和不锈钢外壳制成，壳层中间抽真空；缓冲罐上端盖设有进气接管和出气接管，分别通过缓冲罐进气阀门和缓冲罐排气阀门控制；缓冲罐排气阀门进一步通过缓冲罐排气第二减压阀控制；换热系统位于反应罐壳层内，主要由螺旋式进气管与壳层组成，螺旋式进气管绕在反应罐内胆表面，其下入口接第一进气接管、上出口接第二进气接管，壳层内充满换热液体，低温天然气经螺旋式进气管进入反应罐时与壳层中的换热液体充分换热，换热液体最大限度的回收其冷量，生成过程中再将冷量释放加速水合物的生成；在反应罐不锈钢外壳上部侧面开有换热液进口管，下部开有换热液出口管，用于更换反应罐壳层中的液体，其上分别设有换热液进口阀门和换热液出口阀门；进气系统主要由螺旋式进气管和气体增压泵组成，气体增压泵一端接LNG储罐汽化器；气体增压泵另一端接螺旋式进气管，二者之间设有反应罐进气阀门，气体增压泵将天然气增压至一定值，使其进入反应罐进行反应；循环进液系统主要由储水箱、增压泵、进液接管和喷雾雾化装置组成，其中储水箱由耐压不锈钢制成，位于反应罐下面，储水箱上部通过管路与反应罐排液接管相连，设有排液口阀门控制管路是否连通；储水箱下部连接液体增压泵一端，液体增压泵另一端接反应罐进液接管；喷雾雾化装置与进液接管相连，位于反应罐内；排气系统包括缓冲罐进气阀门、缓冲罐排气阀门、缓冲罐排气第二减压阀；反应罐排气口第一减压阀经管道与缓冲罐上的进气接管连通，二者之间的管路上设有干燥器和缓冲罐进气阀门；干燥器用于干燥从反应罐进入缓冲罐的天然气，位于反应罐和缓冲罐之间，分别与反应罐出气接管和缓冲罐进气接管相连；计算机采集系统利用压力传感器和热电偶温度传感器实时监控反应罐和缓冲罐内的压力和温度。