一种制备固体天然气的方法和装置

摘要

本发明涉及一种制备固体天然气的方法和装置，能使固体天然气制备工艺成为便于实施、成本低廉、生产效率高的工业化生产工艺。其技术方案是：高压天然气经一组喷嘴喷入反应器底部的低温、高压水流中，形成微细的气泡并与水发生反应。反应器内设置冷阱管，能快速移除水合物的生成热，使冷阱管内的压力、温度和传热条件都满足生成水合物的要求。没有反应完的气体在塔顶形成气顶，以维持冷阱中有足够的压力。反应生成的水合物与过量水形成流动浆料，经排污阀进入闪蒸器进行气—液分离；浆料自动浓集后，进入过滤机，经过滤后，得到“干”的水合物产品。用低温水打循环，使反应得以连续、高效地进行。本法利用高压气井井口的压能，无须昂贵的压缩机，显著降低了能耗和装置投资。

主权项

1.一种制备固体天然气的方法和装置，其特征是：首先用来自井口的高压天然气给反应器充气，增压到6～9MPa；再用高压水泵把室温水从反应器下部打入多管鼓泡塔，当塔顶水位超过旁通管线出口，达到指定液位以后，打开旁通排污阀，让水节流降压后流入闪蒸脱气罐，调节阀门开启度和高压水泵的排量，控制塔顶水位基本不变，形成稳定的水循环；然后打开制冷机组，向水罐和闪蒸罐中的冷排供应冷冻水，将水流冷却到5℃左右；再向反应器换热段的壳程供应冷冻水，使反应管形成冷阱，同时从反应器塔底注入来自井口的高压天然气，其压力为不超过10MPa，注入的高压天然气在冷阱中与水同向喷出，形成大量细微的气泡，气泡中的天然气与水流在温度为5℃，压力为6～9MPa的管状冷阱中充分接触，剧烈扰动，并流上升，迅速反应生成固体水合物；水合物与未反应完的水形成浆料从反应器塔侧的旁通管线经过排污阀降压后，进入闪蒸脱气罐进行初步的气-水/浆料分离；水/浆料经围堰挡板阻隔后，水合物在上部浆料中浓集，然后进入过滤机，经过滤分离后，得到脱除液体水的水合物产品；产品经简单包装后，送入冷藏车，再运到冷库长期保存。