[实用新型]水合物形成模拟设备

说明书

本申请涉及天然气储运技术领域，尤其是涉及一种水合物形成模拟设备，水合物形成模拟设备包括：反应装置以及温控组件；温控组件包括第一温控构件和第二温控构件；第一温控构件设置在反应装置的第一端，第二温控构件设置在与反应装置的第一端相对的第二端，第一温控构件和第二温控构件能够各自独立进行温度调控，使反应装置的内部温度沿第一端至第二端的延伸方向呈梯度分布。本申请提供的水合物形成模拟设备通过各自独立控制第一温控构件和第二温控构件的温度使得反应装置内的温度能够呈梯度分布，进而能够实现不同温度梯度下气体水合物形成规律测试，使得试验结果更接近自然条件下的水合物的形成过程。

技术领域

本申请涉及天然气储运技术领域，尤其是涉及一种水合物形成模拟设备。

背景技术

气体水合物是一种由水分子及气体分子在高压、低温条件下构成的化合物。在适当的温度及压力条件下，水分子经氢键键合作用形成具不同形状、尺寸的笼性结构，不同种类的气体分子被圈闭于此结构中，如此形成气体水合物。天然气的大部分组分气体均可形成水合物，包括甲烷、二氧化碳、氢及其它具类似分子尺寸的气体，另外一些小分子烃类气体如新己烷(NH)、四氢呋喃(THF)及其它具类似分子尺寸的烃类气体也可形成水合物。为了能够科学利用这种储量巨大的能源，有效解决目前面临的温室气体过快排放带来的环境问题，甲烷、二氧化碳气体水合物在实验室内已被大量研究，而研究的第一步是生成水合物。在一定压力及温度条件下，水合物可在纯水或溶液系统中，以及在具有一定含水量的多孔介质内形成。用于生成水合物的反应器的种类繁多，现有所有水合物生成反应器均在均一温度条件下操作，而自然条件下地层内是存在温度梯度的。无论多年冻土区还是海洋环境中，地表之下伴随深度增加地温缓慢上升。即使在相同压力条件下，温度差异也会引起水合物生成过程中的反应速率及最终含气率的差异，而目前所有室内模拟反应器几乎没有考虑温度梯度对气体水合物形成与分解过程的影响作用及规律。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种水合物形成模拟设备，以在一定程度上解决现有技术中存在的现有反应器无法模拟在不同温度梯度下气体水合物形成过程的技术问题。

本申请提供了一种水合物形成模拟设备，包括：反应装置以及温控组件；

所述温控组件包括第一温控构件和第二温控构件；

所述第一温控构件设置在所述反应装置的第一端，所述第二温控构件设置在所述反应装置的与所述第一端相对的第二端，所述第一温控构件和所述第二温控构件能够各自独立进行温度调控，使所述反应装置的内部温度沿所述反应装置的从所述第一端至所述第二端的延伸方向呈梯度分布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一温控构件包括第一温控槽，所述第一温控槽上设置有第一进液口和第一出液口，第一恒温介质从所述第一进液口流入所述第一温控槽内，从所述第一出液口流出，使所述第一温控槽保持恒温；

所述第二温控构件包括第二温控槽，所述第二温控槽上设置有第二进液口和第二出液口，第二恒温介质从所述第二进液口流入所述第二温控槽内，从所述第二出液口流出，使所述第二温控槽保持恒温。

在上述技术方案中，进一步地，所述温控组件还包括恒温箱，所述反应装置设置在所述恒温箱的内部。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述水合物形成模拟设备还包括气体储罐，所述气体储罐与所述反应装置相连通；所述气体储罐与所述反应装置之间设置有阀门。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述反应装置设置有透明视窗，透过所述透明视窗能够观察到所述反应装置内的反应情况。在上述任一技术方案中，进一步地，所述反应装置的外部底部设置有磁力搅拌器，所述反应装置的内部底部设置有磁子，所述磁力搅拌器能够驱动所述磁子转动，用于搅拌所述反应装置内的反应物。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述反应装置的顶部设置有位移计，用于测量所述反应装置内的水合物形成或分解过程中的体积变化。