【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体储存和输运的，具体涉及一种将具有高天然气存储量的水合物安全、经济、高效的输运到目的地的方法。
技术介绍
1、煤、石油和天然气作为传统的三大化石能源在支撑现代农业及工业发展的过程中起着重要的作用。然而，前二者在使用过程中所引起的环境污染问题也引起了研究者的广泛关注。
2、天然气作为一种洁净环保的优质能源，在提倡节能减排的今天起着越来越重要的“能源主角”作用，其在我国能源结构中的占比也越来越大。日益增长的天然气需求亟需一种经济性好、安全性高的储运方式。以便将天然气从气源地输运到用户手中。
3、目前，天然气的商业化储运方式主要包括管道运输、lng储运(液化天然气)、cng储运(压缩天然气)三种。其中，管道运输是当前比较主流的储运方式，通过铺设管道和建设固定专用站场将天然气输送到消费者手中，也可将气体储存在管道中。管道运输具有运量大、持续性好的优势，但该方式同时具有专用性强、固定投资大以及灵活性差等无法避免的难题。lng储运是将天然气从气态转化成液态，然后通过船舶、公路、铁路以及管道等方式运输。然而，在进行输运之前需要消耗大量的能量将天然气液化以储存在低温储罐中。cng储运是利用天然气的可压缩性，将气体以高压的形式储存，储存压力一般在15～25mpa之间。该方式对储存设备要求较高而且压缩时需要消耗大量的能量。
4、气体水合物固化储运技术是近些年来发展的一项新型天然气输运技术，其主要是通过将天然气在低温和高压条件下与水反应以形成固态水合物的形式进行储存和运输。专利“一种运送可燃冰的运输
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对天然气固化储运技术中气体水合物易分解，而低温存储和输运的经济性较差的缺点，在现有技术的基础上提供一种安全、经济、高效地输送高天然气存储量水合物的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种储存和运输高天然气存储量水合物的方法，该方法采用水合物低温生成，高温存储的方式，具体包括以下步骤：在水合物反应罐同时作为运输罐使用的模式下，将混合水合物反应液置于与运输车适配的水合物反应罐中，通入天然气，在温度273.65-283.15k的条件下进行水合物生成反应，反应达到平衡后，升温至温度≤298.15k进行存储以进行长距离的运输。
4、优选的，所述的水合物生成反应的反应温度为274.15-283.15k。
5、优选的，所述的混合水合物反应液是由水合物生成促进剂和水组成。
6、所述的水合物生成促进剂包括但不限于环戊烷，其它能促进水合物生成的添加剂也可使用，如四氢呋喃、甲基环戊烷、甲基环己烷等。
7、优选的，所述的混合水合物反应液是由环戊烷和水组成。优选的，所述的混合水合物反应液中，以混合水合物反应液的总摩尔数计算，所述的环戊烷的摩尔分数为5.6mol％。
8、所述的水合物反应罐能够方便的与运输车适配，其同时作为水合物运输罐直接使用，起到了一罐多用的作用。
9、本专利技术是采用“水合物低温生成、高温存储”的技术方案，实现在较短时间内合成高天然气存储量的水合物，并将水合物安全、经济、高效地输送至目的地的目的。本专利技术研究发现，将水合物生成温度控制在一定低温范围内，可快速生成气提量高的水合物，继续升温至接近室温的温度下，在未反应完的气体压力下，该水合物能保持良好的稳定性。因此，本专利技术的方案满足“水合物生成快、气提量高、运输温度高”的工业生产要求，是最经济有效的方式。具体的，本专利技术将天然气水合物生成过程中的温度控制在273.65-283.15k范围内，优选温度为274.15-283.15k范围，在1.0-4.0小时内获得高天然气存储量的水合物，该水合物的天然气存储量在100-160v/v。
10、所述的高天然气储存量的水合物在生成后进行近常温的储存和运输。运输车不需要在输运过程中再提供制冷装置对水合物存储腔进行制冷以防止水合物的分解。运输过程中的环境温度要求在低于298.15k的条件下进行。事实上，中国及世界上相当多的其它国家和地区在一年中有较长的时间都处在该温度条件之下。
11、所述的高天然气储存量的水合物在运输到达目的地后，通过引入工业废热对水合物进行分解，从而释放出天然气以供使用，水合物反应液进行重复再利用。
12、本专利技术具有以下有益效果：
13、1.含环戊烷体系中天然气水合物在273.65-283.15k条件下生成具有极快的气体水合物生成速率和较高的气体存储量，完成反应所需要的时间在1.0-4.0小时之间，生产效率较高。
14、2.水合物“低温生成、高温存储”的技术方案避免了水合物运输过程中制冷设备的投资及运行费用，极大地降低了水合物的运输成本。
15、3.水合物“低温生成、高温存储”的技术方案使水合物生成罐和水合物运输罐作为同一个罐使用成为可能，能够减少天然气水合物固化储运技术的工艺流程，这极大地降低了相关设备的投资及运行费用，提高了产业链条的经济性。
16、4.水合物运输到目的地后通过引入工业废热对气体水合物进行分解以释放天然气，不仅能够充分利用这一低品位的热源，还能够极大地缩短天然气的卸装时间，提高水合物产业链的运行效率。
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1.一种储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，该方法采用水合物低温生成，高温存储的方式，具体包括以下步骤：在水合物反应罐同时作为运输罐使用的模式下，将混合水合物反应液置于与运输车适配的水合物反应罐中，通入天然气，在温度273.65-283.15K的条件下进行水合物生成反应，反应达到平衡后，升温至温度≤298.15K进行存储以进行长距离的运输。
2.根据权利要求1所述的储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，所述的水合物生成反应的反应温度为274.15-283.15K。
3.根据权利要求1所述的储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，所述的混合水合物反应液是由水合物生成促进剂和水组成。
4.根据权利要求3所述的储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，所述的水合物生成促进剂为环戊烷。
5.根据权利要求4所述的储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，以混合水合物反应液的总摩尔数计算，所述的环戊烷的摩尔分数为5.6mol％。
【技术特征摘要】
1.一种储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，该方法采用水合物低温生成，高温存储的方式，具体包括以下步骤：在水合物反应罐同时作为运输罐使用的模式下，将混合水合物反应液置于与运输车适配的水合物反应罐中，通入天然气，在温度273.65-283.15k的条件下进行水合物生成反应，反应达到平衡后，升温至温度≤298.15k进行存储以进行长距离的运输。
2.根据权利要求1所述的储存和运输高天然气存储量水合物的方法，其特征在于，所述的水合物生成反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小森，余益松，刘建武，孙文哲，陈朝阳，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：
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