[发明专利]一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法

权利要求书

1.一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法，包括流化床、进料锁斗、旋风分离器、砂粒锁斗、气体分布板、加热板和控制阀，其特征在于：所述水合物沉积物首先经机械破碎后形成水合物颗粒，含砂粒的水合物颗粒与海水混合后形成水合物浆体，水合物浆体存储于进料锁斗中，通过进料闸阀控制其进入流化床中的流量，甲烷作流化气由流化床底部进气口进入，再经气体分布板与海水和水合物颗粒发生充分接触均匀混合，形成稳定的多相流态化实现高效的热质传递，水合物颗粒在流化床内快速分解，分解后的甲烷气体聚集在流化床顶部，再经气体出口蝶阀进入旋风分离器，粗甲烷气经旋风分离器分离后，从顶部排出再经管输送至海上作业平台，分解残留的沙粒和海水则从流化床底部排渣口排出。

2.根据权利要求1中所述一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法，其特征在于：所述流化床中，水合物浆体在甲烷气体的流化作用下，形成稳定的气-液-固多相流态化，水合物颗粒在高温海水和加热板的热分解作用下释放出甲烷气体，甲烷气体以气泡形式穿过液相在流化床顶部汇聚，残留的砂粒和海水沉积于流化床底部，从而在流化床中实现了甲烷气体与砂粒和海水的分离。

3.根据权利要求2中所述一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法，其特征在于：聚集在流化床顶部的所述粗甲烷经气体出口蝶阀进入旋风分离器内，在旋风分离器中甲烷气体与气体夹带的少量砂粒分离，从旋风分离器顶部得到纯净的甲烷气体，而砂粒则从旋风分离器底部排出。

4.根据权利要求2中所述一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法，其特征在于：所述流化床中残留的砂粒和部分海水从流化床底部排渣口排出，通过排渣闸阀收集于砂粒锁斗中再回填至大海。

5.根据权利要求1中所述一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法，其特征在于：所述流化床中的气体分布板主要是用于流化气在流化床内的均匀分布。

6.根据权利要求2中所述一种天然气水合物海底气-液-固多相流化分离的方法，其特征在于：所述流化床内的加热板主要是为水合物颗粒分解过程提供辅助热量。