北京世紀(jì)森朗UC氣體水合物形成/分解機(jī)制及相態(tài)研究實(shí)驗(yàn)裝置采用裝有高精度溫度/壓力傳感器及磁力撞擊式攪拌器的全透明高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜和平衡釜,并配置壓力控制系統(tǒng)及在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在線模擬不同溫度/壓力條件下水合物形成和分解過程,并具有全程可視化功能,該裝置的應(yīng)用范圍主要包括:
(1)水合物抑制劑/生成促進(jìn)劑性能測試
通過全透明高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜的體系溫度/壓力曲線變化情況測定水合物抑制劑可承受的過冷度,水合物誘導(dǎo)時(shí)間或水合物生長時(shí)間,以及研究含水合物抑制劑/促進(jìn)劑體系水合物形成過程宏觀形態(tài)演化規(guī)律等。
(2)氣體水合物形成熱力學(xué)平衡條件的測定
利用全透明高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜的壓力控制系統(tǒng),準(zhǔn)確測定不同體系內(nèi)特定溫度對應(yīng)的水合物形成壓力或者是特定壓力對應(yīng)的水合物形成溫度,從而確定不同氣體組分對應(yīng)的水合物熱力學(xué)平衡條件。
(3)氣體水合物生成/分解過程機(jī)制、動(dòng)力學(xué)以及控制方法研究
采用該裝置可模擬不同條件(溫度、壓力、氣體組成、恒壓/恒容、含水率)氣體水合物的生成和分解宏觀過程,并能在線記錄實(shí)驗(yàn)過程中溫度、壓力和水合物顆粒宏觀形態(tài)變化情況,通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理,可計(jì)算得到不同時(shí)間階段水合物生成/分解量,進(jìn)而建立不同條件下水合物生成/分解動(dòng)力學(xué)方程。
(4)天然氣水合物沉積及解堵過程實(shí)驗(yàn)研究
可模擬不同測試體系(純水或油水體系)中水合物沉積堵塞過程,并利用全透明寶石釜頂部的進(jìn)口注入不同類型抑制劑,進(jìn)而研究水合物堵塞前期加注抑制劑后的解堵過程。
(5)固態(tài)水合物法儲(chǔ)運(yùn)天然氣模擬實(shí)驗(yàn)研究
該裝置可用于模擬固態(tài)水合物法儲(chǔ)存天然氣過程,可考察不同強(qiáng)化方式對天然氣儲(chǔ)氣量和儲(chǔ)氣速率的影響,并研究水合物形成后溫度和壓力條件對水合物固體形態(tài)的影響,相關(guān)研究將對偏遠(yuǎn)天然氣氣田放空、天然氣及油田伴生氣的回收具有重要指導(dǎo)意義。
(6)水合/吸附-水合法分離氣體混合物相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究
UC裝置還可用于模擬水合法/吸附-水合法分離酸性氣體混合物過程,利用安裝的磁力撞擊式攪拌器強(qiáng)化氣液攪拌,系統(tǒng)評(píng)價(jià)不同測試體系(吸附材料+表面活性劑等)對氣體混合物的分離效果,另外,由于該裝置具有可視功能,因此也可在線觀測分離過程中體系宏觀形態(tài)演化規(guī)律。