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高低溫水合物反應系統

高低溫水合物反應系統

  • 分類:新聞資訊
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-10-14
  • 訪問量:0

【概要描述】

高低溫水合物反應系統

【概要描述】

  • 分類:新聞資訊
  • 作者:
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  • 發布時間:2021-10-14
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詳情

北京世紀森朗公司,水合物反應系統適用于CH4水合物與CO2水合物實驗體系,由反應系統、攪拌系統、加熱系統、備壓系統、真空系統組成。

天然氣水合物是甲烷氣與水在低溫、高壓條件下生成的一種非化學計量的籠形固態化合物,其普遍存在于深海地層和永久凍土層中。除了分布廣泛,可燃冰的資源儲量也十分巨大,根據現有數據的預估可燃冰資源量相當于全球已探明傳統化石燃料碳總量的兩倍,為了滿足不斷增長的能源需求,人們不約而同地把目光投向海洋可燃冰開采和深層鉆井開采等領域。但是如何經濟高效、安全地將天然氣從水合物中開采出來是決定該能源大規模利用的前提條件。

關于開采天然氣水合物的方法有熱激法、降壓法、注抑制劑法和置換法等,熱激法和降壓法分別通過提高溫度和降低壓力使得天然氣水合物分解;抑制劑是向天然氣水合物層中注入某些化學試劑,如鹽水、甲醇、乙二醇、丙三醇等,從而破壞天然氣水合物藏的相平衡條件,促使天然氣水合物分解;CO2置換開采法主要是將CO2注入到天然氣水合物儲藏置換開采出天然氣,同時將CO2氣體以水合物的形式埋存于海底。這樣既可以開采甲烷同時封存并減少CO2。無論是直接注熱還是降壓、置換以上各種天然氣水合物開采方法均涉及能量變化過程,能量效率也成為了衡量天然氣水合物開采方法經濟性的一個重要指標。

獲得天然氣水合物開采過程中注熱量與產熱量的定量關系,對于指導水合物開采過程,提高開采的效率及經濟性極具價值。目前利用注熱等方法開采天然氣水合物的實驗室研究往往也都需要進行熱量衡算。然而目前實驗用的反應釜內部都與外界環境都存在著熱交換,因此實驗注入的熱量并未完全被吸收利用,會有一部分熱量散失到環境中,并且隨著外界環境的變化,反應釜內部與環境的傳熱速率也發生改變,散失的熱量也會發生改變,這對于實驗的重復性及準確性都是不利的,因此在現有的實驗條件下很難準確獲得天然氣水合物的吸熱量與產熱量的定量關系。為了避免不必要的能量損失、探究注熱量與水合物產熱量的定量關系以及研究絕熱環境中天然氣水合物置換開采過程,減弱反應釜內外的熱交換、提高反應釜的絕熱性尤其重要,因而世紀森朗水合物反應系統,營造了一個絕熱環境,滿足絕熱反應的操作要求,可用于天然氣水合物的注熱、降壓、置換等各種實驗研究。

世紀森朗高低溫水合物反應系統操作過程及方法:

打開反應釜的釜蓋,向釜內加入蒸餾水后固定反應釜卡環,密封反應釜。再通過反應釜上端的進氣口輸入甲烷氣體至10MPa,將攪拌槳開啟,轉速設定為500r/min,再打開油浴循環設備,進行溫度控制,油浴設備的供液口和內層夾套進液口連接,回液口與內層夾套出液口連接,通過在內層夾套內進行導熱介質的循環來控制反應釜內溫度,控制溫度設定為2℃。以上操作完成后,實時監控記錄反應釜內的溫度壓力數據,獲得水合物生成進度。待反應釜內壓力穩定在4MPa后,視為水合物生成完成,之后解除內層夾套與油浴循環設備的連接,并將內層夾套中的導熱介質排空,密封內層夾套的下部開口,利用真空泵通過內層夾套的上部開口對夾套進行抽真空操作,待內層夾套內壓力低于10pa后將內層夾套的上部開口密封,這樣便形成了一個真空體系。之后將外部空氣浴加熱打開,且水浴設備的控制溫度由反應釜內的溫度傳感器提供反饋,與反應釜內實時溫度保持一致,減少了反應釜內外溫差,實現反應釜內的絕熱。在釜內水合物溫度為2℃,外界環境溫度30℃且不進行其他操作的情況下,該絕熱反應釜可使釜內的水合物日分解量低于5%,釜內的水合物生成量及分解量可利用所獲得的溫度壓力數據通過PR方程計算得出,并且在釜內溫度2℃,環境溫度30℃的條件下,該反應釜能使得反應釜內溫度自然上升速率低于1℃/天,滿足水合物絕熱實驗需求。

 

 

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