[发明专利]多功能天然气水合物合成反应方法及装置

权利要求书

1.多功能天然气水合物合成反应方法，其特征在于：

(1)反应釜清理：采用去离子水清洗反应釜内壁、反应釜顶盖、反应釜底；

(2)沉积物制备：根据实验所需水合物样品要求，准备适合尺寸、材料的小反应罐，装入实验所需不同种类及含水量的沉积物样品，准备好后置于反应釜中；

(3)管路连接与检漏：连接实验装置管路，注入一定压力的CH₄并静置，确保实验装置无泄漏；

(4)抽真空：确保实验装置无泄漏之后排出CH₄气体，抽真空，排除空气对实验的干扰；

(5)合成甲烷水合物：调节实验温度，注入一定体积CH₄气体至设定压力，进行水合物合成，根据压力参数变化判断水合物是否合成；

(6)取样：水合物合成后，将环境温度降至-15℃至-20℃之间，迅速 放空反应釜内剩余CH₄气体，打开反应釜顶盖，迅速将样品取出装入待用实验装置，进行实验研究；或将样品置于液氮中保存，用于分析测试；

所述CH₄气体流量范围0～2000mL/min，精度0.25％F.S，气体增压上限为25MPa；

采用的装置包括CH₄气瓶(1)、反应釜(4)和恒温空气浴室(6)；所述CH₄气瓶(1)的通气管道上设有增压泵(2)，CH₄气瓶(1)的通气管道口部与反应釜(4)的反应釜顶盖(3)上开的注气口(5)相连，反应釜(4)置于恒温空气浴室(6)内，反应釜(4)上的温度探头(7)和压力传感器(8)通过数据采集器(9)连接工控机(10)；

所述反应釜(4)内部空间分为3层，每层由带孔隔板(16)分隔，每层可放置多个小反应罐(15)，反应釜(4)开口塞有上堵头(13)，上堵头(13)外套有O型圈(14)进行密封，卡箍(12)将上堵头(13)和反应釜顶盖(3)套紧在反应釜(4)的开口部，在卡箍(12)外部还套有卡环(11)进一步紧固；

所述反应釜(4)采用TC4钛合金加工制作而成，最大内径300mm，高度400mm，最高工作压力为30Mpa，反应釜(4)安置于能控制倾斜度的支撑架上；

所述反应釜下端采用与圆筒一体的平底，顶盖采用卡箍快开结构，便于装釜、快速取样和实验后清洗，采用上堵头配合O型圈进行密封。