可燃冰的制备系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种可燃冰的制备系统和方法，制备系统包括合成子系统、水循环子系统以及提取子系统，利用水循环子系统向合成子系统内通入配制好的蒸馏水与表面活性剂的混合液，并利用进气管路向合成子系统内通入天然气以生成可燃冰水合物，在可燃冰的可存储环境中，提取子系统通过振动器提取经过固液分离后的可燃冰水合物晶体。根据本发明专利技术的可燃冰制备系统和方法，其水合物合成效率高、成本低、提取方便。不仅避免了天然气水合物在提取时的分解，而且对可燃冰的物理化学形态研究及实现工业生产具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，用于自动生产和提取可燃冰。
技术介绍
天然气固态水合物又称为“可燃冰”，有望成为21世纪继常规的石油和天然气能源之后，首选清洁能源。天然气水合物具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件优越等特点，是21世纪最具开发前景的替代能源，在未来能源结构中具有重要的战略地位。Im3可燃冰蕴藏的能量相当于164m3天然气的热值，是巨大的超级潜在能源。目前，各国专家对全世界“可燃冰”中的天然气总量较为一致的估计是2.0X IO16 2.1X 1016m3，相当于当前已探明化石燃料总含碳量的2倍，西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。科学家估计，海底“可燃冰”的分布范围约占海洋总面积的10%，相当于4000万km2，是迄今为止海底最有价值的矿产资源，足够人类使用1000年。可燃冰的开发是深海浅挖，要在几百米深海进行钻探，技术和设备必须非常完善，才能保证勘察、提取成功及人员安全。集中而大量的开采可燃冰可能破坏海底环境并引发海嘯，或者造成大陆架动荡甚至海床塌方。可燃冰的主要成分是天然气，它是一种比二氧化碳更容易引起温室效应的气体，其温室效应的效能是后者的20倍以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可燃冰的制备系统，包括合成子系统、水循环子系统以及提取子系统，其特征在于，利用所述水循环子系统向所述合成子系统内通入配制好的蒸馏水与表面活性剂的混合液，并利用进气管路向所述合成子系统内通入天然气以生成可燃冰水合物，所述提取子系统通过振动器提取经过固液分离后的可燃冰水合物晶体。

【技术特征摘要】
1.一种可燃冰的制备系统，包括合成子系统、水循环子系统以及提取子系统，其特征在于，利用所述水循环子系统向所述合成子系统内通入配制好的蒸馏水与表面活性剂的混合液，并利用进气管路向所述合成子系统内通入天然气以生成可燃冰水合物，所述提取子系统通过振动器提取经过固液分离后的可燃冰水合物晶体。2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，其中所述合成子系统主要包括高压可视化反应釜、恒温循环器、真空装置、温度压力传感器和数据采集系统，其中所述恒温循环器用于控制所述反应釜内的温度，所述恒温循环器、所述真空装置和所述温度压力传感器均与所述反应釜相连接，所述数据采集系统能够通过所述温度压力传感器采集所述反应釜内的压力和温度。3.根据权利要求1或2所述的制备系统，其特征在于，其中所述水循环子系统主要包括加料烧杯和循环泵，其中通过所述加料烧杯向所述反应釜内注入混合液，合成结束后通过所述循环泵将多余的混合液抽回到所述加料烧杯中。4.根据权利要求2或3所述 的制备系统，其特征在于，其中所述提取子系统主要包括振动器和储存器，所述振动器用于将釜内生成的水合物晶体从釜壁上剥落下来，在重力作用下导入所述储存器；并且，所述提取子系统工作时，利用所述恒温循环器、所述进气管路和所述温度压力传感器来监测并控制提取时的温度和压力，并将其控制在可燃冰的可存储环境中，以满足可燃冰对存储环境的要求。5.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。6.根据权利要求2所述的制备系统，其特征在于，所述反应釜是用钛合金整锻件内部挖空的方式加工成的角形反应釜，所述反应釜下部设有紧固点，用于装配所述振动器。7.一种利用权利要求1-6中任一项所述的制备系统来制备可燃冰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 步骤一:利用真空泵(5)对已清洗干净并预冷的反应釜(12)及管路抽真空，打开液相阀(28)，利用真空将配制好的去离子蒸馏水和表面活性剂混合液从加料烧杯(27)中吸入釜内，关闭液相阀(28)； 步骤二:将经缓冲罐(2)缓冲后由压力调节阀(3)控制的天然气由高压气瓶(I)从反应釜(12)上部释放进入釜内，通过流量计(7)和压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：董满生，田雪飞，刘青林，
申请(专利权)人：合肥工业大学，中能天地节能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：