一种天然气水合物合成反应釜制造技术

本实用新型专利技术提供一种天然气水合物合成反应釜，属于新能源开采实验领域，本反应釜上常规设置有压力表、温度计、气体入口、气体出口和液体入口，反应釜包括独立的反应室和储存室两部分，反应室与储存室上部通过管道连通，本反应釜还设置有由依次连接的循环泵、换热器和喷射器组成的液体循环喷射系统，循环泵的入口与储存室底部连通，喷射器位于反应室内部上端。本实用新型专利技术通过设置喷射器实现了气、液体的充分接触、反应，提高了反应效率。本实用新型专利技术可以将生成的天然气水合物转移至储存室，维持反应室的水环境、避免了天然气水合物对反应的影响，使反应室中能够继续快速进行反应。

A Gas Hydrate Synthesis Reactor

【技术实现步骤摘要】
一种天然气水合物合成反应釜
本技术属于属于新能源开采实验
，具体涉及一种天然气水合物合成反应釜。
技术介绍
天然气水合物也称为“可燃冰”，是天然气与水在低温、高压条件下形成的类冰状的非化学计量笼型结晶物质，它被认为是21世纪最重要的潜在能源。目前天然气水合物开采技术还不成熟，开采到的天然水合物远不能满足实验过程的需求，因此需要人工合成的天然气水合物进行相关实验。对于天然气水合物的合成，主要需要解决的是如何增大气、液接触面积，提高反应速率，由于可燃冰密度比水低，生成的可燃冰漂浮于液面上，形成一定厚度的水合物阻止了表面的气、液接触。如何提高水合反应过程中的气液接触面积，是解决水合反应速率缓慢的关键所在，尤其是针对大容积的反应釜尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种天然气水合物合成反应釜，该反应釜能有效提高水合反应过程的气、液接触面积，提高水合反应效率。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种天然气水合物合成反应釜，反应釜上常规设置有压力表、温度计、气体入口、气体出口和液体入口，反应釜包括独立的反应室和储存室两部分，反应室上部设置有连接口A，储存室上部设置有连接口B，连接口A的位置高于连接口B的位置且两者通过管道连通，此连通管道优选采用直管，有利于含有可燃冰固体的混合物流动、避免沉积；本反应釜还设置有液体循环喷射系统，液体循环喷射系统包括依次连接的循环泵、换热器和喷射器，循环泵的入口与储存室底部连通，喷射器位于反应室内部上端，换热器的出口与喷射器顶部连通，喷射器的侧面设置有喷射器进气口，喷射器进气口位置高于所述连接口A，喷射器的出口位于反应室下部。优选的，压力表套接于反应室顶盖，其探测端伸入反应室上部，让压力表探测端位于气相空间中，避免了天然气水合物堵塞探测端。优选的，液体入口与喷射器顶部入口连通。优选的，储存室下部设置有过滤网，可以避免微小的可燃冰颗粒在流动溶液携带下进入并堵塞管道。优选的，反应室正对连接口A处设置有环形溢流槽，溢流槽上设置有溢流口，溢流口尺寸小于连接口A的尺寸，设置溢流口可以提高溢流处溶液的液层高度，利于溶液夹带固态的可燃冰。有益效果本技术提供了一种天然气水合物合成反应釜。具备以下有益效果：(1)通过设置喷射器实现了气、液体的充分接触、反应，提高了反应效率。(2)通过循环泵将储存室和反应室的溶液进行循环，使反应室中含有天然气水合物的溶液溢流进入储存室，从而将生成的天然气水合物转移至储存室，维持反应室的水环境、避免了天然气水合物对反应的影响，使反应室中能够继续快速进行反应。附图说明图1为本技术结构示意图；图2环形溢流槽示意图；图中：1、反应室；2、储存室；3、连接口A；4、连接口B；5、循环泵；6、换热器；7、喷射器；8、过滤网；9、环形溢流槽；10、溢流口；11、压力表；12、气体出口；13、气体入口；14、温度计；15、液体入口15。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供技术方案：一种天然气水合物合成反应釜，反应釜包括独立的反应室1和储存室2两部分，反应室1上部设置有连接口A3，储存室2上部设置有连接口B4，连接口A3的位置高于连接口B4的位置且两者通过倾斜的直管连通；本反应釜还设置有液体循环喷射系统，液体循环喷射系统包括依次连接的循环泵5、换热器6和喷射器7，循环泵5的入口与储存室2底部连通，喷射器7位于反应室1内部上端，换热器6的出口与喷射器7顶部连通，喷射器7的侧面设置有喷射器进气口，喷射器进气口位置高于所述连接口A3，喷射器7的出口位于反应室1下部；储存室2下部设置有过滤网8，反应室1正对连接口A3处设置有环形溢流槽9，溢流槽9上设置有溢流口10；反应室1顶部还设置有压力表11和气体出口12，反应室1侧面还设置有气体入口13和温度计14，换热器出口连接有液体入口15。本技术的使用步骤如下：(1)氮气置换：通过气体入口13向反应釜中加入氮气，憋压至0.3MPa后通过气体出口12排气。(2)加液并建立循环：通过液体入口15向反应室1内添加水，反应室1中的水通过与储存室2的连通管线进入储存室2，使储存室2内维持低液位，启动循环泵5建立溶液循环，调整换热器6负荷调整循环液体的温度至目标值。(3)制备天然气水合物：通过气体入口14向反应釜中加入甲烷气体升压，当压力达到一定值时反应开始生成天然气水合物，生成的天然气水合物浮于反应室1液面上，继而随着溶液流入储存室2，由于天然气水合物密度比水小将浮于储存室2液面上，溶液则通过过滤网8、循环泵5进入喷射器7，在喷射器7中，液体快速通过喷头产生负压抽吸甲烷并与其充分混合、反应生成天然气水合物，此外，气液混合物从喷射器7出口进入反应室1底部，未反应的甲烷在反应室1中上升时与水继续接触反应生成天然气水合物。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气水合物合成反应釜，所述反应釜上还设置有压力表、温度计、气体入口、气体出口和液体入口，其特征在于，所述反应釜包括反应室和储存室，所述反应室上部设置有连接口A，所述储存室上部设置有连接口B，所述连接口A的位置高于连接口B的位置且两者通过管道连通；本反应釜还设置有液体循环喷射系统，所述液体循环喷射系统包括依次连接的循环泵、换热器和喷射器，所述循环泵的入口与储存室底部连通，所述喷射器位于反应室内部上端，所述换热器的出口与喷射器顶部连通，所述喷射器的侧面设置有喷射器进气口，所述喷射器进气口位置高于所述连接口A，所述喷射器的出口位于反应室下部。

【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物合成反应釜，所述反应釜上还设置有压力表、温度计、气体入口、气体出口和液体入口，其特征在于，所述反应釜包括反应室和储存室，所述反应室上部设置有连接口A，所述储存室上部设置有连接口B，所述连接口A的位置高于连接口B的位置且两者通过管道连通；本反应釜还设置有液体循环喷射系统，所述液体循环喷射系统包括依次连接的循环泵、换热器和喷射器，所述循环泵的入口与储存室底部连通，所述喷射器位于反应室内部上端，所述换热器的出口与喷射器顶部连通，所述喷射器的侧面设置有喷射器进气口，所述喷射...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以然，姚安林，余巫各，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51