專利名稱：水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種耐H2S和CO2酸性氣體腐蝕、涉及氣液兩相混合反應(yīng)的高壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體地說(shuō)，是水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，可自動(dòng)控制增壓和監(jiān)測(cè)溫度、壓力、扭矩、流量，并自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制實(shí)驗(yàn)曲線。
背景技術(shù)：
天然氣水合物的生成具有雙重性。一方面，天然氣水合物作為未來(lái)一種替在的清潔能源，以及水合物技術(shù)在天然氣儲(chǔ)運(yùn)、氣液混合物分離、近臨界和超臨界萃取、海水淡化等領(lǐng)域中的應(yīng)用，顯示出誘人的工業(yè)應(yīng)用前景。另一方面，在天然氣開采、集輸和加工過(guò)程中，天然氣水合物的生成會(huì)造成集輸管線和生產(chǎn)設(shè)備堵塞，給油氣生產(chǎn)帶來(lái)危害，不僅直接影響油氣井的正常生產(chǎn)，而且還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全和環(huán)境污染問(wèn)題。為了防止天然氣氣井及集輸管線生成水合物發(fā)生堵塞影響生產(chǎn)，工業(yè)上通常采用加注熱力學(xué)抑制劑(俗稱防凍劑)如甲醇、乙二醇、三甘醇等。由于傳統(tǒng)熱力學(xué)防凍劑藥劑用量大，環(huán)境不友好、使用和回收不方便，近年來(lái)國(guó)外又開發(fā)了多種低劑量水合物抑制劑，主要分為動(dòng)力學(xué)抑制劑(KHI)和防聚集劑(AA)兩大類。
目前國(guó)內(nèi)外專門用于天然氣水合物生成條件及抑制劑性能篩選評(píng)價(jià)研究的實(shí)驗(yàn)裝置較少，主要采用高壓反應(yīng)釜和動(dòng)態(tài)環(huán)流裝置進(jìn)行。但由于硫化氫的強(qiáng)腐蝕性和安全問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于高含硫化氫酸性天然氣水合物及其防止技術(shù)研究較少，適用于高含硫化氫和二氧化碳酸性天然氣條件下的水合物抑制劑動(dòng)態(tài)摸擬評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置幾乎沒(méi)有。從目前國(guó)內(nèi)水合物實(shí)驗(yàn)研究裝置來(lái)看，主要有用于水合物形成相平衡條件研究的藍(lán)寶石水合物裝置和用于天然氣水合物開采技術(shù)研究的試驗(yàn)裝置兩種。
對(duì)于專門用于高含硫化氫和二氧化碳酸性天然氣水合物及其抑制劑評(píng)價(jià)研究的評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置未見專利報(bào)導(dǎo)。為進(jìn)行各種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)水合物抑制劑性能的室內(nèi)篩選評(píng)價(jià)，經(jīng)過(guò)我院精心設(shè)計(jì)、選材和加工，研制出了現(xiàn)有的這套水合物抑制劑評(píng)價(jià)裝置；該評(píng)價(jià)裝置可用于室內(nèi)模擬天然氣的生成和各種抑制劑性能的評(píng)價(jià)篩選。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，可以有效的解決高含硫化氫酸性氣田天然氣開采和地面集輸管輸過(guò)程中的水合物堵塞問(wèn)題，進(jìn)行各種水合物抑制劑種類和藥劑加量的篩選評(píng)價(jià)以及室內(nèi)摸擬水合物的生成。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括數(shù)據(jù)采集器、可變緩沖氣罐、自動(dòng)恒壓器、針形閥、壓力表、壓力表、壓力調(diào)節(jié)器、流量計(jì)、單向閥、測(cè)溫探頭、進(jìn)液口、放空閥、安全閥、緩沖容器、真空泵、恒溫槽、排液口、反應(yīng)釜，自動(dòng)恒壓器與可變緩沖氣罐連通，可變緩沖氣罐依次通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器、流量計(jì)、單向閥與反應(yīng)釜連通，反應(yīng)釜置于恒溫槽之上，緩沖容器與反應(yīng)釜連通，真空泵與緩沖容器連接。
反應(yīng)釜上分別設(shè)有測(cè)溫探頭、放空閥、安全閥。
反應(yīng)釜的上、下分別設(shè)有進(jìn)液口、排液口。
可變緩沖氣罐與樣品氣瓶之間設(shè)有針形閥。
壓力調(diào)節(jié)器上設(shè)有壓力表。
數(shù)據(jù)采集器與壓力表、壓力表、流量計(jì)測(cè)溫探頭連通。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于為了在密閉高壓環(huán)境中評(píng)價(jià)水合物抑制劑的性能，設(shè)計(jì)并建造了該裝置。可將液態(tài)或溶于水的抑制劑裝入該評(píng)價(jià)裝置反應(yīng)釜中，通入樣品氣之前將釜體抽真空，以避免空氣中氣體組分影響評(píng)價(jià)結(jié)果。
該反應(yīng)裝置能在一定范圍內(nèi)控制并調(diào)節(jié)進(jìn)氣量、進(jìn)氣組分、真空度、溫度(-15℃～90℃)(控溫、測(cè)溫精度±0.1℃)、壓力(≤21MPa)、攪拌速度(0～1000轉(zhuǎn)/分)，能監(jiān)測(cè)并記錄反應(yīng)釜內(nèi)氣相和液相的溫度、反應(yīng)釜外環(huán)境恒溫槽溫度、反應(yīng)釜壓力、進(jìn)氣瞬時(shí)量、進(jìn)氣總量和攪拌器扭矩，能監(jiān)測(cè)并顯示攪拌器轉(zhuǎn)速，自由調(diào)節(jié)恒溫槽高度；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能繪制溫度、壓力、扭矩、氣體流量趨勢(shì)曲線，數(shù)據(jù)采集為每5秒記錄一次。
將反應(yīng)釜清洗干凈，整個(gè)系統(tǒng)抽真空后，配好的液體從放空口利用系統(tǒng)中真空吸入反應(yīng)釜；再次抽真空后，將氣樣倒入緩沖罐內(nèi)，關(guān)閉體系閥門，使之成為密閉系統(tǒng)；將其壓力利用增壓機(jī)升高到所需要的壓力，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器、流量計(jì)或旁通放入反應(yīng)釜，根據(jù)情況再進(jìn)行增壓。開啟自動(dòng)監(jiān)測(cè)和記錄系統(tǒng)，調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)需要溫度；可隨時(shí)通過(guò)觀察窗觀察反應(yīng)釜內(nèi)水合物的生成情況。
本實(shí)用新型具有以下功能1、可用于各種不含硫天然氣和高含硫化氫、二氧化碳酸性天然氣水合物的摸擬生成試驗(yàn)；2、可用于各種天然氣水合物抑制劑的性能評(píng)價(jià)篩選試驗(yàn)；3、可用于各種天然氣不同壓力條件下的水合物形成和分解溫度測(cè)定；4、此外，還可用于其它有腐蝕性介質(zhì)高壓條件下的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，如腐蝕評(píng)價(jià)。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，包括數(shù)據(jù)采集器1、可變緩沖氣罐2、自動(dòng)恒壓器3、針形閥4、壓力表5、壓力表6、壓力調(diào)節(jié)器7、流量計(jì)8、單向閥9、測(cè)溫探頭10、進(jìn)液口11、放空閥12、安全閥13、緩沖容器14、真空泵15、恒溫槽16、排液口17、反應(yīng)釜18，自動(dòng)恒壓器3與可變緩沖氣罐2連通，可變緩沖氣罐2依次通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器7、流量計(jì)8、單向閥9與反應(yīng)釜18連通，反應(yīng)釜18置于恒溫槽16之上，緩沖容器15與反應(yīng)釜18連通，真空泵15與緩沖容器14連接。
反應(yīng)釜18上分別設(shè)有測(cè)溫探頭10、放空閥12、安全閥13。
反應(yīng)釜18的上、下分別設(shè)有進(jìn)液口11、排液口17。
可變緩沖氣罐2與樣品氣瓶19之間設(shè)有針形閥14。
壓力調(diào)節(jié)器7上設(shè)有壓力表5。
數(shù)據(jù)采集器1與壓力表5、壓力表6、流量計(jì)8、測(cè)溫探頭10連通。
本實(shí)用新型涉及一種評(píng)價(jià)水合物抑制劑的實(shí)驗(yàn)裝置。該水合物抑制劑評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置，其特征是該評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置主要部件有樣品氣瓶19、流量計(jì)8、反應(yīng)釜18、安全閥、放空閥12、恒溫槽16，樣品氣瓶19經(jīng)過(guò)增壓后通過(guò)針形閥4與壓力調(diào)節(jié)器7連結(jié)，增壓后連結(jié)壓力調(diào)節(jié)器7，流量計(jì)8以及旁通管路并聯(lián)進(jìn)入反應(yīng)釜18；反應(yīng)釜18上連結(jié)安全閥13、放空閥12、測(cè)溫探頭10；反應(yīng)釜18置于控溫的恒溫槽16內(nèi)(可升降)，系統(tǒng)通過(guò)壓力表5、壓力表6、流量計(jì)8測(cè)溫探頭10將需要監(jiān)測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)部分均由數(shù)據(jù)采集器1連入計(jì)算機(jī)。
該評(píng)價(jià)裝置主要用于各類水合物抑制劑對(duì)氣體形成水合物的抑制性能評(píng)價(jià)。各種氣體樣品可通過(guò)樣品氣入口進(jìn)入該裝置系統(tǒng)；氣體樣品可直接使用現(xiàn)場(chǎng)氣體，也可使用室內(nèi)人工配制的摸擬天然氣。
權(quán)利要求1.水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括數(shù)據(jù)采集器(1)、可變緩沖氣罐(2)、自動(dòng)恒壓器(3)、針形閥(4)、壓力表(5)、壓力表(6)、壓力調(diào)節(jié)器(7)、流量計(jì)(8)、單向閥(9)、測(cè)溫探頭(10)、進(jìn)液口(11)、放空閥(12)、安全閥(13)、緩沖容器(14)、真空泵(15)、恒溫槽(16)、排液口(17)、反應(yīng)釜(18)，其特征在于自動(dòng)恒壓器(3)與可變緩沖氣罐(2)連通，可變緩沖氣罐(2)依次通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器(7)、流量計(jì)(8)、單向閥(9)與反應(yīng)釜(18)連通，反應(yīng)釜(18)置于恒溫槽(16)之上，緩沖容器(15)與反應(yīng)釜(18)連通，真空泵(15)與緩沖容器(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于反應(yīng)釜(18)上分別設(shè)有測(cè)溫探頭(10)、放空閥(12)、安全閥(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于反應(yīng)釜(18)的上、下分別設(shè)有進(jìn)液口(11)、排液口(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于可變緩沖氣罐(2)與樣品氣瓶(19)之間設(shè)有針形閥(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于壓力調(diào)節(jié)器(7)上設(shè)有壓力表(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物抑制劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集器(1)與壓力表(5)、壓力表(6)、流量計(jì)(8)、測(cè)溫探頭(10)連通。
專利摘要一種耐H
文檔編號(hào)G01N33/00GK2909239SQ20062011868
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者周厚安, 唐永帆, 王川, 谷壇, 計(jì)維安, 蔡紹中, 石永忠, 劉勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司