一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及水合物研究領(lǐng)域，具體涉及一種氣、液動(dòng)靜態(tài)條件下的水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜上分別連接有氣體以及液體的出入口，所述反應(yīng)釜還設(shè)有溫度控制裝置以及采集系統(tǒng)；所述反應(yīng)釜外側(cè)設(shè)有循環(huán)管路，所述循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵，循環(huán)管路的兩端均連接反應(yīng)釜，反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置。本實(shí)用新型通過在反應(yīng)釜外增加氣體循環(huán)流動(dòng)環(huán)路，并與反應(yīng)釜內(nèi)攪拌過程結(jié)合，使反應(yīng)釜中的氣體呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，模擬氣體管道輸送的過程，從而實(shí)現(xiàn)氣、液相動(dòng)靜態(tài)相結(jié)合條件下形成水合物的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。
【專利說明】
一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水合物研究領(lǐng)域，具體涉及一種氣、液動(dòng)靜態(tài)條件下的水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在天然氣長(zhǎng)輸過程中，由于地勢(shì)起伏不平，氣候復(fù)雜多變，以及管線凹處積液等因素造成局部節(jié)流，從而加劇了天然氣水合物的形成，如我國(guó)的“西氣東輸”工程。同樣，0)2在長(zhǎng)距離集輸過程中也同樣存在類似問題。近年來，隨著溫室氣體排放問題日益引起人們的關(guān)注，C02捕獲、利用與封存(Carbon Capture ,Utilizat1n and Storage，CCUS)是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一；在這個(gè)過程中，CO2的長(zhǎng)距離輸送利用和埋存就顯得尤為重要;防止水合物的生成是其中的重要問題之一。在上述集輸系統(tǒng)中加入化學(xué)品抑制劑是解決水合物堵塞的主要方式，這就需要設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)裝置對(duì)其篩選和評(píng)價(jià)。
[0003]本發(fā)明裝置主要用于考察CH4、C02，H2S、02、H2、N2、Ar、Kr、Xe等低分子量氣體以及一些烴類化合物在適宜的溫度、壓力下水合物生成、水合物分解的過程，以及熱力學(xué)型、動(dòng)力學(xué)型水合物抑制劑及分散劑的評(píng)價(jià)篩選等工作。
[0004]公開專利《水合物抑制劑評(píng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置》(授權(quán)公告號(hào):CN2909239Y)，該裝置只能進(jìn)行氣體靜態(tài)條件下生成水合物的實(shí)驗(yàn)。專利《一種四氫呋喃模擬天然氣的水合物抑制劑評(píng)價(jià)裝置》(授權(quán)公告號(hào):CN203117149U)中，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的四氫呋喃水合物評(píng)價(jià)裝置，但該裝置沒有標(biāo)明氣體來源的方式以及該設(shè)備的使用環(huán)境，如溫度壓力等；同時(shí)，也是只能開展一種靜態(tài)條件下的水合物抑制劑試驗(yàn)。又如專利《一種氣體水合物抑制劑的可視化評(píng)價(jià)裝置》(授權(quán)公告號(hào):CN204575629U)，該裝置也只能進(jìn)行一種氣體的靜態(tài)水合物實(shí)驗(yàn)。《一種評(píng)價(jià)水合物抑制劑性能的搖擺反應(yīng)裝置》(授權(quán)公告號(hào):CN204514817U)，也僅是對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行了改進(jìn)，增加了反應(yīng)釜的一定幅度內(nèi)的搖擺功能，也僅能對(duì)一種氣體進(jìn)行不完全動(dòng)態(tài)條件下的水合物實(shí)驗(yàn)。專利《一種評(píng)價(jià)水合物抑制劑性能的可視化輪管裝置》(授權(quán)公告號(hào):CN104215742A)同樣存在上述問題。專利《一種水合物抑制劑性能評(píng)價(jià)裝置》(授權(quán)公告號(hào):CN101692077A)增加了反應(yīng)釜個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了六個(gè)反應(yīng)釜的試驗(yàn);該裝置同樣只能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)條件下一種氣體水合物的試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型旨在針對(duì)上述問題，提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)水相、靜態(tài)水相與動(dòng)態(tài)氣相、靜態(tài)氣相相互組合形成的四種反應(yīng)環(huán)境下形成水合物的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于:
[0007]—種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜上分別連接有氣體以及液體的出入口，所述反應(yīng)釜還設(shè)有溫度控制裝置以及采集系統(tǒng);所述反應(yīng)釜外側(cè)設(shè)有循環(huán)管路，所述循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)栗，循環(huán)管路的兩端均連接反應(yīng)釜，反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置。
[0008]所述氣體入、出口分別為反應(yīng)釜通過進(jìn)氣管路連接的氣體注入系統(tǒng)，通過出氣管路連接的尾氣收集裝置，所述液體入、出口分別為反應(yīng)釜頂端連接的放空管路以及底部連接的尾液接收裝置。
[0009]所述氣體注入系統(tǒng)與反應(yīng)釜之間的進(jìn)氣管路上依次設(shè)有氣源、過濾器、氣體增壓器及真空栗，出氣管路上也設(shè)有氣體增壓器。
[0010]所述的尾液接收裝置內(nèi)設(shè)有液體計(jì)量天平。
[0011 ]所述氣體注入系統(tǒng)與進(jìn)氣管路之間設(shè)有過濾器。
[0012]反應(yīng)釜上設(shè)有可視化觀察窗口。
[0013]所述的攪拌裝置為磁力攪拌器。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:
[0015]本實(shí)用新型通過在反應(yīng)釜外增加氣體循環(huán)流動(dòng)環(huán)路，并與反應(yīng)釜內(nèi)攪拌過程結(jié)合，使反應(yīng)釜中的氣體呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，模擬氣體管道輸送的過程，從而實(shí)現(xiàn)氣、液相動(dòng)靜態(tài)相結(jié)合條件下形成水合物的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。
[0016]【附圖說明】:
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。
[0018]1-氣源，2-過濾器，3-氣體增壓器，4-真空栗，5-循環(huán)栗，6_放空管路，7_尾氣收集裝置，8-反應(yīng)釜，9-攪拌裝置，10-可視觀察窗口，11-尾液接收裝置，12-循環(huán)管路，13-采集系統(tǒng)，14-溫度控制裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0019]—種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括反應(yīng)釜8，以及反應(yīng)釜8通過進(jìn)氣管路連接有氣體注入系統(tǒng)，通過出氣管路連接有尾氣收集裝置7，反應(yīng)釜8頂端連接有放空管路6，底部連接有尾液接收裝置11;所述反應(yīng)釜8還設(shè)有溫度控制裝置14以及采集系統(tǒng)13;所述反應(yīng)釜8外側(cè)設(shè)有循環(huán)管路12，所述循環(huán)管路12上設(shè)有循環(huán)栗5，循環(huán)管路12的兩端均連接反應(yīng)釜8，反應(yīng)釜8內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置9。
[0020]所述氣體注入系統(tǒng)與反應(yīng)釜8之間的進(jìn)氣管路上依次設(shè)有氣源1、過濾器2、氣體增壓器3及真空栗4，出氣管路上也設(shè)有氣體增壓器3。所述的尾液接收裝置11內(nèi)設(shè)有液體計(jì)量天平。氣體注入系統(tǒng)與進(jìn)氣管路之間設(shè)有過濾器2。所述反應(yīng)釜8上設(shè)有可視觀察窗口 10。所述攪拌裝置9為磁力攪拌器。
[0021]實(shí)施例1
[0022](I)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
[0023]首先清洗反應(yīng)釜8，然后將配好的液體從放空管路6注入反應(yīng)釜8。通過真空栗4將進(jìn)氣管路及反應(yīng)釜8抽真空，待整個(gè)系統(tǒng)壓力小于5.0KPa;同時(shí)啟動(dòng)反應(yīng)釜8溫度控制裝置14，使溫度穩(wěn)定保持在需要的反應(yīng)溫度(-20?90°C)。通過進(jìn)氣管路向反應(yīng)釜8內(nèi)通入氣體，當(dāng)氣體注入系統(tǒng)壓力低于反應(yīng)釜8內(nèi)待實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)氣管路中的氣體增壓栗，來彌補(bǔ)氣體注入系統(tǒng)壓力不足的問題；當(dāng)采集系統(tǒng)13顯示反應(yīng)釜8中氣體壓力和溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，關(guān)閉氣體注入系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)過程中利用采集系統(tǒng)13采集到的壓力、溫度等變化，來判斷水合物生成情況。反應(yīng)釜8上設(shè)有可視化觀察窗口，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜8中水合物生成情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，首先關(guān)閉采集系統(tǒng)13，然后關(guān)閉溫度控制裝置14。打開尾氣收集裝置7，待反應(yīng)釜8與尾氣收集裝置7壓力平衡后，通過開啟出氣管路上的氣體增壓栗增壓繼續(xù)排出；待反應(yīng)釜8內(nèi)壓力為0.1MPa時(shí)，關(guān)閉出氣管路上的氣體增壓栗及出氣管路。同時(shí)打開放空管路6，之后打開尾液接收裝置11，收集尾液，排出反應(yīng)釜8內(nèi)剩余液體。
[0024]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過放空管路6向反應(yīng)釜8中加入清洗液，并通過尾液接收裝置11放出清洗液，待裝置干燥后開啟真空栗4對(duì)裝置抽真空，完成后關(guān)閉真空栗4。最后經(jīng)過進(jìn)氣管路向整個(gè)裝置通入氮?dú)庖詼p少設(shè)備內(nèi)的腐蝕。
[0025]實(shí)施例2
[0026](2)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
[0027]動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)過程在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加以下步驟:在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，啟動(dòng)攪拌裝置9，并打開反應(yīng)釜8外循環(huán)管路12，啟動(dòng)管路中的循環(huán)栗5。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，首先關(guān)閉攪拌裝置9、以及循環(huán)栗5，關(guān)閉循環(huán)管路12。其他操作步驟按照實(shí)施例1進(jìn)行。
[0028]本裝置能夠?qū)嶒?yàn)的操作范圍:溫度:-20?90°C ;控溫、測(cè)溫精度±0.1°C ;壓力:工作壓力< 20MPa，設(shè)計(jì)壓力25MPa;壓力測(cè)量精度0.1%F.S;攪拌速率:0-1000轉(zhuǎn)/分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括反應(yīng)釜(8)，所述反應(yīng)釜(8)上分別連接有氣體以及液體的出入口，所述反應(yīng)釜(8)還設(shè)有溫度控制裝置(14)以及采集系統(tǒng)(13);其特征在于:所述反應(yīng)釜(8)外側(cè)設(shè)有循環(huán)管路(12)，所述循環(huán)管路(12)上設(shè)有循環(huán)栗(5)，循環(huán)管路(12)的兩端均連接反應(yīng)釜(8)，反應(yīng)釜(8)內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述氣體入、出口分別為反應(yīng)釜(8)通過進(jìn)氣管路連接的氣體注入系統(tǒng)，通過出氣管路連接的尾氣收集裝置(7)，所述液體入、出口分別為反應(yīng)釜(8)頂端連接的放空管路(6)以及底部連接的尾液接收裝置(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述氣體注入系統(tǒng)與反應(yīng)釜(8)之間的進(jìn)氣管路上依次設(shè)有氣源(1)、過濾器(2)、氣體增壓器(3)及真空栗(4)，出氣管路上也設(shè)有氣體增壓器(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的尾液接收裝置(11)中設(shè)有液體計(jì)量天平。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:反應(yīng)釜(8)上設(shè)有可視觀察窗口( 10)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水合物生成、分解及抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的攪拌裝置(9)為磁力攪拌器。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK205538913SQ201620298878
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】胡耀強(qiáng), 張書勤, 楊朝鋒, 楊博, 鮑文, 李鶴, 張娟利, 曲鳳杰, 梁裕如, 易冬蕊, 劉婷婷, 王濤
【申請(qǐng)人】陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院