一种制备悬浮态天然气水合物的装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种制备悬浮态天然气水合物的装置及其制备方法。装置由低温循环冷冻装置、微波加热装置和水合物反应釜三部分构成；制备方法是：将骨架材料涂上憎水剂，装入样品管中，低温冷冻后放到微波加热装置中，边转动边对样品管内骨架材料微波加热，卸下端盖和底座放入不锈钢反应釜中，开启节流阀使甲烷气体与冰颗粒充分反应后，注入人工海水，使骨架材料悬浮在孔隙水中，从而制备出悬浮态天然气水合物。用微波加热升温明显，样品内部吸收微波量少，升温不明显，弥补了低温冷冻时的温度梯度，为甲烷气体与冰颗粒反应生成均匀的悬浮态天然气水合物创造了有利条件。骨架材料经表面处理，使其具有疏水性，避免骨架材料本身被覆天然气水合物层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天然气水合物制备装置和方法，尤其是制备悬浮态的天然气水合物的装置及制备方法。
技术介绍
天然气水合物(Natural Gas Hydrates)是由水分子和碳氢气体分子组成的具有笼状结构的似冰雪状结晶化合物。因其中气体分子以甲烷(CH4)为主(>90%)，故也被称为甲烷天然气水合物或“可燃冰”。决定天然气水合物形成并稳定存在条件的基础因素有有充足的气体和水存在，与气体成分、水的相状态、水的成分、温度、压力和PH值有关。天然气水合物是在低温(0 10°C )高压(> IOMPa)条件下形成的。在海洋沉积地层中，赋存于沉积物孔隙中的天然气水合物，在沉积物骨架颗粒间可能存在三种形态，即悬浮态、接触 态和胶结态。现有的在实验室条件下制备出的水合物一般都是胶结态或者是接触态，还没有一种方法比较成功的在多孔介质中生成悬浮态水合物的方法，而且悬浮态水合物、胶结态水合物、接触态水合物三者的地震波波速大小、波速衰减特性及电阻率等地球物理探测数据差异性较大，导致了不能很好地展开后续的地球物理和原位开采水合物等相关工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备悬浮态天然气水合物的装置，其特征在于，是由低温循环冷冻装置、微波加热装置和水合物反应釜三部分构成； —低温循环冷冻装置是由低温冷冻液循环泵(I)通过循环泵出口管路(2)经循环泵出口阀(3)、屏蔽式增压泵(4)、增压泵连通阀(5)和岩心冷冻器进口(6)与圆柱型岩心冷冻器(7)连接，样品管(10)的下部通过螺纹连接样品管底座(8)，样品管(10)的上部通过螺纹连接样品管上端盖(11)，样品管(10)内装有骨架材料(9)和去离子水，样品管底座(8)、样品管(10)和样品管上端盖(11)与圆柱型岩心冷冻器(7)之间构成的环状间隙为低温酒精循环通道(12)，圆柱型岩心冷冻器(7)上端通过岩心冷冻器出口(13)与循环泵进口管路(14)连接构成； ——微波加热装置是在六边形支架(15)的中心点上通过螺栓固定着电动机(19)，电动机(19)的转动轴上卡装有托盘(18)，托盘(18)之上通过卡座固定圆柱型样品管(10)，在六边形支架(15)的剖面上设有三层波导管(16)，在平面上每层设有三个波导管(16)，每层波导管(16)按等圆心角分布，每层波导管(16)的后端均用螺栓连接磁控管(17)，第一层波导管(16)的开口对着样品管(10)的上部，第二层波导管(16)的开口对着样品管(10)的中部，第三层波导管(16)的开口对着样品管(10)的下部，在剖面上，第一层和第三层在同一剖面上，第二层相对一和三层逆时针旋转60° ; ——水合物反应釜装置是由高压甲烷气源(20)的上端经节流阀(21)和出口管线(22)与恒温水箱(23)内的不锈钢反应釜(24)连接，不锈钢反应釜(24)内放置有装有骨架材料(9)的样品管(10)，不锈钢反应釜(24)内装有两个温度传感器和两个压力传感器，恒温水箱(23)内装有一个温度传感器。2.按照权利要求I所说的一种制备悬浮态天然气水合物的装置，其特征在于，圆柱型岩心冷冻器(7)与样品管(10)之间的环状间隙为5mmcm。3.一种制备悬浮态天然气水合物的装置，其特征在于，岩心冷冻器(7)、样品管(10)、样品管上端盖(11)、样品管底座(8)和托盘(18)都用PPR材料制成。4.一种制备悬浮态天然气水合物的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭枧明，甘心，罗永江，何将福，张鑫鑫，吴冬宇，王维，陈宝义，姚佳琪，张强，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：