[发明专利]多功能天然气水合物合成反应方法及装置

摘要

本发明公开了多功能天然气水合物合成反应方法及装置，CH4气瓶的通气管道上设有增压泵，CH4气瓶的通气管道口部与反应釜的反应釜顶盖上开的注气口相连，反应釜置于恒温空气浴室内，反应釜上的温度探头和压力传感器通过数据采集器连接工控机。本发明的有益效果是可实现同时进行几个不同沉积物体系的水合物合成，使实验结果更加接近实际；缩短了水合物样品的制样周期，提高效率，增加实验结果的准确性和可信度。

主权项

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。