本发明专利技术公开了一种超重力法伴生气水合物快速生成系统及方法。所述伴生气水合物快速生成系统包括两个串联的超重力机Ⅰ和超重力机Ⅱ；超重力机Ⅰ和超重力机Ⅱ的气体入口为伴生气入口；超重力机Ⅰ的液体出口与超重力机Ⅱ的液体入口连接，连接的管路上设有浆液检测器Ⅰ，浆液检测器Ⅰ还与超重力机Ⅰ的液体入口连接；超重力机Ⅱ的液体出口连接过滤器，连接的管路上设有浆液检测器Ⅱ，浆液检测器Ⅱ还与超重力机Ⅱ的液体入口连接。本发明专利技术超重力法伴生气水合物快速生成系统，采用超重力技术，以水合物的方式进行伴生气的储运。本发明专利技术可以大幅度提高天然气水合物的转化率；可以防止水合物生产过程中，水合物堵塞超重力填料；可以达到天然气水合物的连续生产。水合物的连续生产。水合物的连续生产。
【技术实现步骤摘要】
一种超重力法伴生气水合物快速生成系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种超重力法伴生气水合物快速生成系统及方法，属于海洋工程及油气输送领域。
技术介绍
[0002]海上油田开发过程中常带有大量伴生气，伴生气除了自用外，还可能有大量剩余，因经济的原因无法管输，很大部分需要放空或烧掉，造成大量的浪费和环境污染，如果将海上油田的伴生气考虑回收利用，除了解决环保问题外，还可以带来较大的经济效益。
[0003]目前可行的油田伴生气回收方法按照相态分为气态(压缩天然气CNG)、液态 (液化石油气LPG和液化天然气LNG)和固态(天然气水合物NGH和吸附天然气 ANG)。其中压缩天然气技术很成熟，但是操作压力过高，运行费用高且安全性相对较差；液化石油气不能回收C1和C2的性质也让其应用非常受限；LNG技术也比较成熟，但是需要脱水、脱二氧化碳、脱硫、脱重烃等一系列气体处理流程，因而整体设备投资极高，工艺处理复杂且关键设备需要进口。而天然气水合物由于储气量大，平衡压力远低于压缩天然气等优势使得其在天然气储运领域越来越被重视。同时水合物储运天然气由于工艺处理简单，海上适应性好、安全性好以及投资相对低，经济性好等优势，被认为是海上油田伴生气、深远海气田开发、天然气水合物试采等重要的回收技术之一。
[0004]目前海上NGH技术在海上还没有进行工程应用，其主要原因是目前技术不成熟，主要是水合物生成速率过低，无法满足工程需要。提高水合物生成速率和储气量，需要解决水合物生成过程中的快速传热和传质两大问题。超重力技术凭借其优秀的传质能力可能是新型水合物快速生成反应器的发展方向之一。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种超重力法伴生气水合物快速生成系统，采用超重力技术，以水合物的方式进行伴生气的储运。
[0006]本专利技术提供的超重力法伴生气水合物快速生成系统，包括两个串联的超重力机Ⅰ和超重力机Ⅱ；
[0007]所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ的气体入口为伴生气入口；
[0008]所述超重力机Ⅰ的液体出口与所述超重力机Ⅱ的液体入口连接，连接的管路上设有浆液检测器Ⅰ，所述浆液检测器Ⅰ还与所述超重力机Ⅰ的液体入口连接；
[0009]所述超重力机Ⅱ的液体出口连接过滤器，连接的管路上设有浆液检测器Ⅱ，所述浆液检测器Ⅱ还与所述超重力机Ⅱ的液体入口连接。
[0010]具体地，所述超重力机Ⅰ的填料为碳化硅泡沫陶瓷填料，以实现更好的水合物生成促进效果；
[0011]所述超重力机Ⅱ的填料为经抗黏附涂层处理的球形填料。
[0012]具体地，所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ的气体出口分别与所述超重力机Ⅰ和所
述超重力机Ⅱ的气体入口连接，连接的管路上设有压缩机和冷却器。
[0013]具体地，所述过滤器的液体出口与所述超重力机Ⅰ的液体入口连接。
[0014]具体地，所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ内的喷淋管为开孔式喷淋管，以达到更好的液体分散效果。
[0015]具体地，所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ内设有换热盘管。
[0016]本专利技术还进一步提供了一种生成水合物的方法，包括如下步骤：
[0017]将油田伴生气通过所述生成系统的所述气体入口通入至所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ中，生成天然气水合物；
[0018]经所述过滤器得到所述水合物；
[0019]操作温度选择0℃以保证冰水混合物的稳定存在；
[0020]操作压力选取5MPa以同时达到水合物快速生成所需要的推动力以及装置的运行安全性(超重力装置压力超过5MPa后，填料层的密封稳定性变差)；
[0021]通过所述超重力机Ⅰ的液体入口通过碎冰晶和促进剂；
[0022]所述促进剂为十二烷基硫酸钠和四氢呋喃的复合物，其中四氢呋喃在水中的摩尔分数6％，恰好等于Ⅱ型水合物的大孔被THF完全占据后的计量系数，十二烷基硫酸钠浓度为650ppm。
[0023]当所述浆液检测器Ⅰ检测所述超重力机Ⅰ流出的浆液中水合物含量低于15％时，所述浆液检测器Ⅰ与所述超重力机Ⅰ的液体入口连通；
[0024]当所述浆液检测器Ⅰ检测所述超重力机Ⅰ流出的浆液中水合物含量高于15％时，所述浆液检测器Ⅰ与所述超重力机Ⅱ的液体入口连通；
[0025]当所述浆液检测器Ⅱ检测所述超重力机Ⅱ流出的浆液中水合物含量低于20％时，所述浆液检测器Ⅱ与所述超重力机Ⅱ的液体入口连通；
[0026]当所述浆液检测器Ⅱ检测所述超重力机Ⅱ流出的浆液中水合物含量高于20％时，所述浆液检测器Ⅱ与所述过滤器连通，过滤后进行脱水、成型等流程。
[0027]这样保证较低浓度较高速率水合物生产的同时可以有效缓解水合物对于管路的堵塞。
[0028]本专利技术可以大幅度提高天然气水合物的转化率；可以防止水合物生产过程中，水合物堵塞超重力填料；可以达到天然气水合物的连续生产。
附图说明
[0029]图1为本专利技术超重力法伴生气水合物快速生成系统的结构示意图。
[0030]图中各标记如下：
[0031]1超重力机Ⅰ；2超重力机Ⅱ；3浆液检测器Ⅰ，4浆液检测器Ⅱ、5，6换热器； 7压缩机；8造粒机。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。
[0033]如图1所示，本专利技术提供的超重力法伴生气水合物快速生成系统，包括两个串联的超重力机Ⅰ1和超重力机Ⅱ2。超重力机Ⅰ1和所述超重力机Ⅱ2的气体入口为伴生气入口，入
口处连接冷却器和压缩机7，伴生气经压缩和冷却后进入超重力机Ⅰ1和超重力机Ⅱ2中生成水合物。超重力机Ⅰ1的填料为碳化硅泡沫陶瓷填料，以实现更好的水合物生成促进效果，超重力机Ⅱ2的填料为经抗黏附涂层处理的球形填料。超重力机Ⅰ1 的液体出口与超重力机Ⅱ2的液体入口连接，连接的管路上设有浆液检测器Ⅰ3，浆液检测器Ⅰ3还与超重力机Ⅰ1的液体入口连接，超重力机Ⅰ1的液体入口处还设有冷却器。超重力机Ⅱ2液体出口连接过滤器，连接的管路上设有浆液检测器Ⅱ4，浆液检测器Ⅱ4 还与超重力机Ⅱ2的液体入口连接。浆液检测器Ⅱ4依次连接截止阀和过滤器，经过滤器过滤后的水合物经脱水、成型和造粒(连接造粒机8)，过滤后的浆液回流至超重力机Ⅰ1中再次生成水合物。
[0034]为了达到更好的液体分散效果，超重力机Ⅰ1和超重力机Ⅱ2内的喷淋管为开孔式喷淋管。
[0035]利用该生成系统生成水合物的方法包括如下步骤：
[0036]将油田伴生气通过所述生成系统的气体入口通入至超重力机Ⅰ1和超重力机Ⅱ2 中，生成天然气水合物；
[0037]经所述过滤器得到水合物；
[0038]操作温度选择0℃以保证冰水混合物的稳定存在；
[0039]操作压力选取5MPa以同时达到水合物快速生成所需要的推动力以及装置的运行安全性(超重力装置压力超过5MPa后，填料层的密封稳定性变差)；
[0040]通过超重力机Ⅰ1的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超重力法伴生气水合物快速生成系统，包括两个串联的超重力机Ⅰ和超重力机Ⅱ；所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ的气体入口为伴生气入口；所述超重力机Ⅰ的液体出口与所述超重力机Ⅱ的液体入口连接，连接的管路上设有浆液检测器Ⅰ，所述浆液检测器Ⅰ还与所述超重力机Ⅰ的液体入口连接；所述超重力机Ⅱ的液体出口连接过滤器，连接的管路上设有浆液检测器Ⅱ，所述浆液检测器Ⅱ还与所述超重力机Ⅱ的液体入口连接。2.根据权利要求1所述的生成系统，其特征在于：所述超重力机Ⅰ的填料为碳化硅泡沫陶瓷填料；所述超重力机Ⅱ的填料为经涂层处理的球形填料。3.根据权利要求1或2所述的生成系统，其特征在于：所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ的气体出口分别与所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ的气体入口连接，连接的管路上设有压缩机和冷却器。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的生成系统，其特征在于：所述过滤器的液体出口与所述超重力机Ⅰ的液体入口连接。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的生成系统，其特征在于：所述超重力机Ⅰ和所述超重力机Ⅱ内的喷淋管为开孔式喷淋管。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻西崇，王云飞，李清平，李焱，郑利军，庞维新，张盈盈，秦蕊，刘永飞，黄婷，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：
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