RU2643370C1 - Plant for production of methane hydrate - Google Patents

Plant for production of methane hydrate Download PDF

Info

Publication number
RU2643370C1
RU2643370C1 RU2017121198A RU2017121198A RU2643370C1 RU 2643370 C1 RU2643370 C1 RU 2643370C1 RU 2017121198 A RU2017121198 A RU 2017121198A RU 2017121198 A RU2017121198 A RU 2017121198A RU 2643370 C1 RU2643370 C1 RU 2643370C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
gas
methane
water
hydrate
Prior art date
Application number
RU2017121198A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Власкин
Александр Олегович Дудоладов
Андрей Зиновьевич Жук
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН)
Priority to RU2017121198A priority Critical patent/RU2643370C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643370C1 publication Critical patent/RU2643370C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/108—Production of gas hydrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: reactor column from top to bottom is divided into a mixing chamber, a precooling chamber, a chamber for collecting glass-like gas methane hydrate and water condensate, a separate low-temperature chamber is arranged outside the reactor. In mixing chamber there are gas and water sprayers of injector type connected to main high pressure pipelines of gas methane and water, and under the mixing chamber there is a precooling chamber separated by a fine-meshed horizontal partition, in which the convectors of refrigerating system of vertical arrangement is installed, a separator grid is further provided between this chamber and the collection chamber of the methane gas hydrate and separating the chamber for collecting glass-like gas methane hydrate and water condensate in which there is drain a chute installed with clearance to column walls and having an inclination towards the drain hole provided in the column wall through which a connection pipe with low-temperature chamber is passed. In the upper part of the low-temperature chamber there is a convector of the cooling system of horizontal arrangement, and in the bottom part there is a hatch for unloading the finished product.
EFFECT: invention is used for producing methane hydrate as a product suitable for storing and transporting gas in gas hydrate state.
3 cl, 1 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано для получения гидрата метана как продукта, пригодного для хранения и транспортировки газа (метана) в газогидратном состоянии. При непрерывном росте потребления традиционных энергоносителей - нефти, природного газа, каменного угля и неизбежном истощении их запасов, все острее встает задача о вовлечении в потребление альтернативных энергоносителей. Одним из таких энергоносителей является гидрат природного газа. Запасы природного газа в наземных залежах Арктики и Антарктики, на дне океанов и морей в составе газовых гидратов на порядки превышают разведанные запасы свободного природного газа. По различным оценкам, запасы углеводородов в гидратах составляют от 1.8×1014 до 7.6×1018 м3. Это делает весьма привлекательным рассмотрение возможности использования в перспективе газовых гидратов в качестве сырья для получения свободного природного газа. Кроме того, гидраты природного газа следует рассматривать как продукт сбора, промышленной переработки и хранения из природного газа непосредственно в местах добычи.The invention relates to the field of gas industry and can be used to produce methane hydrate as a product suitable for storage and transportation of gas (methane) in a gas-hydrated state. With a continuous increase in the consumption of traditional energy sources - oil, natural gas, coal and the inevitable depletion of their reserves, the task of involving alternative energy sources in consumption is becoming ever more acute. One of these energy sources is natural gas hydrate. The reserves of natural gas in the ground deposits of the Arctic and Antarctic, at the bottom of the oceans and seas as part of gas hydrates, are orders of magnitude greater than the explored reserves of free natural gas. According to various estimates, hydrocarbon reserves in hydrates are from 1.8 × 10 14 to 7.6 × 10 18 m 3 . This makes it very attractive to consider the possibility of using gas hydrates in the future as a raw material for the production of free natural gas. In addition, natural gas hydrates should be considered as a product of the collection, industrial processing and storage of natural gas directly at the production sites.

Газовые гидраты представляют собой клатратные соединения, состоящие из молекул газа, окруженные каркасом из молекул воды. Газовые гидраты образуют твердую фазу при давлениях выше 50 атмосфер и при температурах ниже 0°С. Собственно метан CH4 - бесцветный газ без запаха, применяется как топливо, сырье в химической промышленности, производный продукт - гидрат метана обладает следующими характеристиками:Gas hydrates are clathrate compounds composed of gas molecules surrounded by a framework of water molecules. Gas hydrates form a solid phase at pressures above 50 atmospheres and at temperatures below 0 ° C. Actually methane CH 4 is a colorless, odorless gas, used as fuel, a raw material in the chemical industry, a derivative product - methane hydrate has the following characteristics:

- формула - CH4-5,9 H2O;- formula - CH 4 -5.9 H 2 O;

- соотношение массы метана к воде -1:6,64;- the ratio of the mass of methane to water -1: 6.64;

- плотность гидрата - 0,90 г/см3;- the density of the hydrate is 0.90 g / cm 3 ;

- удельная теплота сгорания - 57,7 кДж/моль;- specific heat of combustion - 57.7 kJ / mol;

- количество теплоты - 112,8 ккал/кг.- the amount of heat is 112.8 kcal / kg.

Известен способ и устройство добычи свободного газа конверсией газового гидрата из скважины (патент РФ №2370642). Согласно данному изобретению газ удаляют из газового гидрата приведением в контакт гидрата с высвобождающим агентом. Когда высвобождающий агент контактирует с газовым гидратом, высвобождающий агент самопроизвольно замещает газ в гидратной структуре без плавления гидратной структуры. Недостатком данного способа является, что он позволяет получить газ из гидрата, но не синтезировать гидрат самостоятельно.A known method and device for the production of free gas by converting gas hydrate from a well (RF patent No. 2370642). According to the invention, the gas is removed from the gas hydrate by contacting the hydrate with a releasing agent. When the release agent contacts the gas hydrate, the release agent spontaneously replaces the gas in the hydrate structure without melting the hydrate structure. The disadvantage of this method is that it allows you to get gas from the hydrate, but not to synthesize the hydrate yourself.

Настоящее изобретение относится к устройствам для получения из природного газа метана гидрата метана в виде стеклообразного жидкотекучего продукта, предназначенного для его транспортировки в термотаре с возможностью последующей рекуперации метана в газообразный или сжиженный вид топлива. В предлагаемой установке реализуется способ образования гидрата газа в условиях, далеких от термодинамического состояния равновесия двухкомпонентной водно-газовой смеси, которые в результате охлаждения первоначально формируют стеклообразные слои водно-газовой смеси с последующим переходом из стеклообразного в жидкотекучее состояние.The present invention relates to devices for producing methane hydrate methane from natural gas in the form of a glassy fluid product intended for its transportation in a thermal container with the possibility of subsequent recovery of methane into a gaseous or liquefied fuel. The proposed installation implements a method of forming gas hydrate under conditions far from the thermodynamic equilibrium of a two-component water-gas mixture, which, as a result of cooling, initially form glassy layers of a water-gas mixture with a subsequent transition from a glassy to a liquid state.

Поставленная задача решается тем, что установка для получения гидрата из газа включает такие принципиальные элементы, как реактор, системы подачи газа метана и воды, холодильные установки и контрольные приборы. Реактор выполнен в виде вертикальной колонки, разделенной сверху вниз на функциональные камеры: смесительная камера, камера предварительного охлаждения, камера сбора стеклообразного газового гидрата, камера-сборник жидкого гидрата. Дополнительно к реактору пристроена камера низких температур, имеющая в верхней части охлаждающий теплообменник, а в донной части люк для выемки готового продукта. Подача в смесительную камеру исходных компонентов гидрата метана - газ (метан) и вода осуществляется через форсунки с головками-распылителями, которые соединены с магистральными трубопроводами высокого давления воды и газ - метана. Смесительная камера отделена от камеры предварительного охлаждения горизонтальной перегородкой, выполненной из мелкоячеистой сетки. В этой камере установлены вертикальные теплообменники охладительной системы. Эта камера отделена от камеры сбора жидкотекучего гидрата метана горизонтальной сепаратной решеткой, под которой расположен лоток с уклоном в сторону сливного отверстия в стенке колонки, причем лоток закреплен к стенке колонки с некоторым зазором. Под лотком установлен сборник водного конденсата, который стекает через донное отверстие в нагревательную емкость. Нагревательная емкость в свою очередь соединена с внешней водопроводной системой, включающей в себя магистральный водопровод, насос и компрессор, который подает воду под давлением к форсунке. С внешней стороны колонки установлена камера низких температур, полость которой связана с камерой сбора жидкотекущего гидрата метана сливным патрубком. Камера низких температур представляет собой замкнутую емкость, оборудованную теплообменником холодильной системы, а в донной части имеется люк для извлечения накопленного в сменной термотаре готового продукта и установки новой термотары.The problem is solved in that the installation for producing hydrate from gas includes such fundamental elements as a reactor, methane and water gas supply systems, refrigeration units and control devices. The reactor is made in the form of a vertical column, divided from top to bottom into functional chambers: a mixing chamber, a pre-cooling chamber, a chamber for collecting glassy gas hydrate, a chamber for collecting liquid hydrate. In addition to the reactor, a low-temperature chamber is attached, which has a cooling heat exchanger in the upper part and a hatch in the bottom for extracting the finished product. The feed into the mixing chamber of the initial components of methane hydrate - gas (methane) and water is carried out through nozzles with spray heads, which are connected to the main pipelines of high pressure water and gas - methane. The mixing chamber is separated from the pre-cooling chamber by a horizontal partition made of fine mesh. Vertical chillers for the cooling system are installed in this chamber. This chamber is separated from the liquid methane hydrate collection chamber by a horizontal separate grate, under which there is a tray with a slope towards the drain hole in the column wall, and the tray is fixed to the column wall with some clearance. A condensate collector is installed under the tray, which flows through the bottom opening into the heating tank. The heating tank, in turn, is connected to an external water supply system, which includes a main water supply, a pump and a compressor that delivers pressurized water to the nozzle. On the outside of the column, a low-temperature chamber is installed, the cavity of which is connected to the collection chamber of a liquid-flowing methane hydrate by a drain pipe. The low-temperature chamber is a closed tank equipped with a heat exchanger of the refrigeration system, and in the bottom there is a hatch for extracting the finished product accumulated in the replacement thermal bag and installing a new thermal bag.

На фиг. 1 показана схема установки для производства гидрата метана.In FIG. 1 shows a diagram of a plant for the production of methane hydrate.

Установка для получения гидрата из природного газа включает реактор, выполненный в виде вертикальной герметичной и имеющей с наружной стороны теплоизолирующее покрытие колонны 1, которая разделена сверху вниз на функциональные камеры: смесительную камеру 2, камеру предварительного охлаждения 3, камеру сбора стеклообразного газового гидрата метана 4 и конденсата воды 5. Кроме того, установка включает в себя пристроенную к колонке 1 отдельную камеру низких температур 6, магистральный газопровод метана 7, систему водопровода 8 с насосом 9 и компрессором 10, холодильную систему 11 и нагреватель конденсата воды 12 с обратным клапаном 13, установленные в донной части колонки 1. В смесительной камере 2 расположены распылители газа 14 и воды 15 инжекторного типа, которые соединены с магистральными трубопроводами высокого давления воды 8 и газа метана 7, при этом камера 2 отделена от камеры предварительного охлаждения 3 горизонтальной перегородкой 16, выполненной из мелкоячеистой сетки. В камере 3 вертикально установлены конвекторы 17 холодильной системы 11. Между камерой 3 и камерой сбора стеклообразного газового гидрата метана 4 установлена сепараторная решетка 18, под которой к стенкам колонки 1 с зазором закреплен сливной лоток 19, имеющий уклон в сторону сливного отверстия в стенке колонки, через которое проходит соединительная трубка 20 с камерой низких температур 6. В камере низких температур 6 установлен конвектор горизонтального расположения 21 холодильной системы 11. В донной части выполнен люк 22 для выгрузки готового продукта в виде брикетов гидрата метана или накопленного в сменной термотаре. Под лотком 19 занимает место камера 5 - сборник конденсата воды, стекающей по стенкам колонки 1 в нижнюю часть камеры 12, которая после подогрева нагревательным электрическим элементом 23 попадает в водопроводную систему 8 для повторного использования. Для исключения обратного попадания воды в колонку 1 за нагревательным элементом установлен обратный клапан 13. Кроме того, в установке использованы контрольные приборы давления газа метана 24 и воды 25, расположенные перед смесительной камерой 2, датчик контроля давления и температуры 26 и 27 в камерах охлаждения 3 и 6 соответственно.A plant for producing hydrate from natural gas includes a reactor made in the form of a vertical sealed and externally insulating coating of a column 1, which is divided from top to bottom into functional chambers: a mixing chamber 2, a pre-cooling chamber 3, a glassy methane gas hydrate 4 collection chamber, and water condensate 5. In addition, the installation includes a separate low-temperature chamber 6 attached to column 1, a methane gas main 7, a water supply system 8 with a pump 9 and a pressor 10, a refrigeration system 11, and a water condensate heater 12 with a check valve 13 installed in the bottom of column 1. In the mixing chamber 2, there are gas sprayers 14 and injector-type water 15 that are connected to high-pressure main pipelines of water 8 and methane gas 7 , while the camera 2 is separated from the pre-cooling chamber 3 by a horizontal partition 16 made of fine mesh. In the chamber 3, convectors 17 of the refrigeration system 11 are vertically mounted. Between the chamber 3 and the chamber for collecting the glassy methane gas hydrate 4, a separator grid 18 is installed, under which a drain tray 19 is fixed to the walls of column 1 with a slope towards the drain hole in the column wall, through which the connecting tube 20 with the low-temperature chamber 6 passes. In the low-temperature chamber 6 there is a convector of horizontal arrangement 21 of the refrigeration system 11. A hatch 22 is made in the bottom part for unloading the finished Recreatives Products in the form of briquettes or methane hydrate accumulated in removable termotare. Under the tray 19 there is a chamber 5 - a collection of condensate of water flowing along the walls of the column 1 to the lower part of the chamber 12, which, after being heated by the heating electric element 23, enters the plumbing system 8 for reuse. To prevent the return of water into column 1, a check valve 13 is installed behind the heating element. In addition, the control device used methane gas pressure 24 and water 25 located in front of the mixing chamber 2, a pressure and temperature control sensor 26 and 27 in the cooling chambers 3 and 6, respectively.

Принцип работы установки заключается в следующем. В смесительную камеру 2 из магистрального газопровода 7 и водопровода 8 подаются газ (метан) и вода - основные компоненты для производства гидрата метана. Подача этих компонентов осуществляется через распылительные инжекторные головки 14 и 15 под давлением 30-150 атм и температуре 0÷-50°С. Внутри колонки поддерживается постоянные показатели давления в диапазоне 30-150 атм. Объемы подаваемых компонентов и их процентное соотношение также регулируются по подаче в смесительную камеру. В процессе смешивания метана с водяным паром в условиях термодинамического равновесия происходит образование газового гидрата, переходящее в лавинообразную кристаллизацию молекул газа в оболочке воды с поступательным смещением фронта газообразных и кристаллизованных масс в нижнюю часть смесительной камеры с постепенным просачиванием каплеобразных соединений газа с водой через сетчатую разделительную перегородку 16 между смесительной камерой 2 и камерой предварительного охлаждения 3, вследствие чего они проникают в зону пониженных температур, постепенно сливаясь в единую стекловидную жидкоподвижную массу. В процессе продвижения этой массы через камеру охлаждения 3 температура ее поддерживается в пределах, при которых невозможен обратный процесс молекулярного разложения и превращения метана в газообразное состояние, но достаточная для поддержания массы в жидкоподвижном состоянии. В последующем стекловидная масса проникает через достаточно большие ячейки сепараторной решетки 18 между камерами, падает в сборный лоток 4 и под тяжестью собственного веса смещается в сторону сливного отверстии, заполняя переходную трубку 20. Под действием собственного веса и избыточного давления, которое постоянно поддерживается в камерах 2, 3 и 4, стекловидная масса попадает в камеру низких температур 6, где она подвергается дополнительному охлаждению до температур, необходимых для транспортировки продукта, фасуется в виде брикетов, которые периодически извлекаются через люк 22, расположенный в нижней части камеры, или заполняется в сменную термотару. Вода, которая не участвовала в химическом процессе соединения с газом метана, конденсируется на стенках колонки 1, стекает в нижнюю часть камеры - сборника конденсата 12, эта вода, содержащая пары газа, с помощью нагревательного элемента 23 нагревается до температуры, соответствующей температуре воды водопроводной системы и направляется через обратный клапан в водопроводную систему 8 для повторного использования. Для исключения обратного попадания воды в колонку 1 за нагревательным элементом установлен обратный клапан 13. Кроме того, в установке использованы контрольные приборы давления газа метана 24 и воды 25, расположенные перед смесительной камерой 2, датчик контроля давления и температуры 26 и 27 в камерах охлаждения 3 и 6 соответственно. Не участвовавший в начальной стадии процесса газ метан как самая легкая фракция всегда находится в верхней части смесительной камеры 2 до полного использования.The principle of operation of the installation is as follows. Gas (methane) and water, the main components for the production of methane hydrate, are supplied to the mixing chamber 2 from the main gas pipeline 7 and water pipe 8. These components are supplied through spray injector heads 14 and 15 under a pressure of 30-150 atm and a temperature of 0 ÷ -50 ° С. Inside the column, constant pressure values are maintained in the range of 30-150 atm. The volumes of the supplied components and their percentage are also regulated by the supply to the mixing chamber. In the process of mixing methane with water vapor under conditions of thermodynamic equilibrium, a gas hydrate is formed, which transforms into an avalanche-like crystallization of gas molecules in the water shell with translational displacement of the front of gaseous and crystallized masses into the lower part of the mixing chamber with the gradual seepage of droplet-like gas compounds with water through a mesh separation partition 16 between the mixing chamber 2 and the pre-cooling chamber 3, as a result of which they penetrate into the lower temperatures, gradually merging into a single glassy liquid-moving mass. In the process of moving this mass through the cooling chamber 3, its temperature is maintained within the range at which the reverse process of molecular decomposition and conversion of methane into a gaseous state is impossible, but sufficient to maintain the mass in a liquid state. Subsequently, the vitreous mass penetrates through sufficiently large cells of the separator grating 18 between the chambers, falls into the collecting tray 4 and, under the weight of its own weight, shifts toward the drain hole, filling the adapter tube 20. Under the influence of its own weight and overpressure, which is constantly maintained in the chambers 2 3 and 4, the vitreous mass enters the low-temperature chamber 6, where it is subjected to additional cooling to the temperatures necessary for transporting the product, it is packaged in the form of briquettes, rye periodically extracted through the hatch 22, situated in the lower part of the chamber, or filled in a removable termotaru. Water that did not participate in the chemical process of combining with methane gas condenses on the walls of column 1, flows into the lower part of the condensate collector chamber 12, this water containing gas vapors is heated to a temperature corresponding to the temperature of the water supply system using a heating element 23 and sent through a check valve to the plumbing system 8 for reuse. To prevent the return of water into column 1, a check valve 13 is installed behind the heating element. In addition, the control device used methane gas pressure 24 and water 25 located in front of the mixing chamber 2, a pressure and temperature control sensor 26 and 27 in the cooling chambers 3 and 6, respectively. Methane gas that did not participate in the initial stage of the process, as the lightest fraction, is always in the upper part of mixing chamber 2 until it is fully used.

Пример 1. В смесительную камеру 2 подается метан под давлением 80 атм и температуре +15°С. Вода из магистрального водопровода подвергается сжатию до давления примерно 150 атм и поступает через распылительную инжекторную головку 15 в смесительную камеру 2 с расширением до давления 80 атм. Давление в камерах поддерживается на уровне 80 атм. Температура камеры предварительного охлаждения поддерживается на уровне -3°С. В последующем гидратная масса падает в сборный лоток 4 и под тяжестью собственного веса заполняет переходную трубку 20. Образующийся гидрат попадает в камеру низких температур 6, где она подвергается дополнительному охлаждению до температуры -10°С. В результате образуются частицы гидрата в размере 1-8 мм, с газосодержанием 150 м3 метана в 1 м3 гидрата. Некристаллизующаяся вода стекает в сборник конденсата 12 и с помощью насоса возвращается в цикл и повторно поступает в смесительную камеру 2 через распылительные инжекторные головки 15. Полученный гидрат метана возможно направлять на хранение и транспортировку в изолированной термотаре.Example 1. Methane is supplied to mixing chamber 2 under a pressure of 80 atm and a temperature of + 15 ° C. Water from the main water supply is compressed to a pressure of about 150 atm and enters through the spray injector head 15 into the mixing chamber 2 with expansion to a pressure of 80 atm. The pressure in the chambers is maintained at 80 atm. The temperature of the pre-cooling chamber is maintained at -3 ° C. Subsequently, the hydrated mass falls into the collecting tray 4 and under the weight of its own weight fills the adapter tube 20. The resulting hydrate enters the low-temperature chamber 6, where it is subjected to additional cooling to a temperature of -10 ° C. As a result, hydrate particles are formed in the amount of 1-8 mm, with a gas content of 150 m 3 of methane in 1 m 3 of hydrate. Non-crystallizing water flows into the condensate collector 12 and, using a pump, returns to the cycle and re-enters the mixing chamber 2 through the spray injector heads 15. The resulting methane hydrate can be sent for storage and transportation in an insulated thermo container.

Claims (3)

1. Установка для получения гидрата метана, содержащая выполненный в виде вертикальной колонки реактор, внутри которого выполнены функциональные камеры и к которому подведены магистральный газопровод метана, водопровод с насосом и компрессором и холодильная система, отличающаяся тем, что колонка реактора сверху вниз разделена на смесительную камеру, камеру предварительного охлаждения, камеру сбора стеклообразного газового гидрата метана и конденсата воды, снаружи реактора пристроена отдельная камера низких температур, при этом в смесительной камере расположены распылители газа и воды инжекторного типа, соединенные с магистральными трубопроводами высокого давления газа метана и воды, а под смесительной камерой расположена отделенная мелкоячеистой горизонтальной перегородкой камера предварительного охлаждения, в которой установлены конвекторы холодильной системы вертикального расположения, далее между этой камерой и камерой сбора стеклообразного газового гидрата метана расположена сепараторная решетка, отделяющая камеру сбора стеклообразного газового гидрата метана и конденсата воды, в которой к стенкам колонки с зазором установлен сливной лоток, имеющий уклон в сторону сливного отверстия, выполненного в стенке колонки, через которое проходит соединительная трубка с камерой низких температур, причем в верхней части камеры низких температур установлен конвектор холодильной системы горизонтального расположения, а в донной части имеется люк выгрузки готового продукта.1. Installation for producing methane hydrate, containing a reactor made in the form of a vertical column, inside which functional chambers are made and to which a methane gas pipeline, a water pipe with a pump and compressor, and a refrigeration system are provided, characterized in that the reactor column is divided from top to bottom into a mixing chamber , a pre-cooling chamber, a chamber for collecting glassy gas methane hydrate and water condensate, a separate low-temperature chamber is attached outside the reactor, while in the mixture The injector chamber contains gas and water sprayers connected to high-pressure pipelines of methane gas and water, and under the mixing chamber there is a pre-cooling chamber separated by a fine mesh horizontal partition in which convectors of the vertical refrigeration system are installed, then between this chamber and the collection chamber a glassy methane gas hydrate has a separator grate separating a glassy gas hydrate collection chamber and methane and water condensate, in which a drain tray is installed to the column walls with a gap sloping towards the drain hole made in the column wall through which the connecting pipe with the low-temperature chamber passes, and a refrigerant convector is installed in the upper part of the low-temperature chamber horizontal location, and in the bottom there is a hatch for unloading the finished product. 2. Установка для получения гидрата метана по п. 1, отличающаяся тем, что расположенная под сливным лотком камера сбора конденсата воды в нижней части снабжена нагревательным электрическим элементом и соединена с водопроводной системой посредством водопровода с клапаном обратного действия.2. Installation for producing methane hydrate according to claim 1, characterized in that the chamber for collecting water condensate in the lower part located under the drain tray is equipped with a heating electric element and is connected to the water supply system by means of a water pipe with a reverse valve. 3. Установка для получения гидрата метана по п. 1, отличающаяся тем, что в ней установлены контрольные приборы давления газа метана и воды, расположенные перед смесительной камерой, а также датчики контроля давления и температуры в смесительной камере, камере предварительного охлаждения и камере низких температур.3. Installation for producing methane hydrate according to claim 1, characterized in that there are installed methane gas and water pressure control devices located in front of the mixing chamber, as well as pressure and temperature sensors in the mixing chamber, pre-cooling chamber and low temperature chamber .
RU2017121198A 2017-06-16 2017-06-16 Plant for production of methane hydrate RU2643370C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121198A RU2643370C1 (en) 2017-06-16 2017-06-16 Plant for production of methane hydrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121198A RU2643370C1 (en) 2017-06-16 2017-06-16 Plant for production of methane hydrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643370C1 true RU2643370C1 (en) 2018-02-01

Family

ID=61173576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017121198A RU2643370C1 (en) 2017-06-16 2017-06-16 Plant for production of methane hydrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643370C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714468C1 (en) * 2019-05-13 2020-02-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Method of producing hydrates from natural gas and ice
RU2807263C1 (en) * 2023-05-17 2023-11-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for producing methane hydrate

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003003181A (en) * 2001-06-20 2003-01-08 Keio Gijuku Method for forming clathrate hydrate of structure h
RU2277121C2 (en) * 2003-11-17 2006-05-27 Юрий Олегович Чаплыгин Method of preparation of the natural gas for the non-pipeline delivery to the customers
JP2006206635A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Jfe Engineering Kk Method for separating and refining methane and apparatus for separating and refining methane
JP2009074091A (en) * 2008-10-27 2009-04-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Preparation of gas hydrate
JP2009242682A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Manufacturing method for gas hydrate and manufacturing facility
JP2009256424A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Storage method and storage equipment for gas hydrate
WO2010069472A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Linde Aktiengesellschaft Method and device for producing clathrate hydrate
RU2398813C2 (en) * 2005-08-26 2010-09-10 Сентрал Рисерч Инститьют Оф Электрик Пауэр Индастри Method of production, replacement or extraction of gas hydrate
RU2418846C2 (en) * 2006-03-30 2011-05-20 Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. Procedure for production of granules of gas hydrate
RU2500950C1 (en) * 2012-08-16 2013-12-10 Виктор Дорофеевич Лапшин Preparation method of natural gas for transportation
JP2014000540A (en) * 2012-06-20 2014-01-09 Univ Of Tokyo Gas hydrate synthesis apparatus, gas storage material, and gas hydrate synthesis method
RU2584685C2 (en) * 2011-03-30 2016-05-20 Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. Method of forming granules of gas hydrate

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003003181A (en) * 2001-06-20 2003-01-08 Keio Gijuku Method for forming clathrate hydrate of structure h
RU2277121C2 (en) * 2003-11-17 2006-05-27 Юрий Олегович Чаплыгин Method of preparation of the natural gas for the non-pipeline delivery to the customers
JP2006206635A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Jfe Engineering Kk Method for separating and refining methane and apparatus for separating and refining methane
RU2398813C2 (en) * 2005-08-26 2010-09-10 Сентрал Рисерч Инститьют Оф Электрик Пауэр Индастри Method of production, replacement or extraction of gas hydrate
RU2418846C2 (en) * 2006-03-30 2011-05-20 Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. Procedure for production of granules of gas hydrate
JP2009242682A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Manufacturing method for gas hydrate and manufacturing facility
JP2009256424A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Storage method and storage equipment for gas hydrate
JP2009074091A (en) * 2008-10-27 2009-04-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Preparation of gas hydrate
WO2010069472A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Linde Aktiengesellschaft Method and device for producing clathrate hydrate
RU2584685C2 (en) * 2011-03-30 2016-05-20 Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. Method of forming granules of gas hydrate
JP2014000540A (en) * 2012-06-20 2014-01-09 Univ Of Tokyo Gas hydrate synthesis apparatus, gas storage material, and gas hydrate synthesis method
RU2500950C1 (en) * 2012-08-16 2013-12-10 Виктор Дорофеевич Лапшин Preparation method of natural gas for transportation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714468C1 (en) * 2019-05-13 2020-02-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Method of producing hydrates from natural gas and ice
RU2807263C1 (en) * 2023-05-17 2023-11-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for producing methane hydrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rossi et al. Investigation on a novel reactor for gas hydrate production
US20110225876A1 (en) Pressure and temperature control system for at least one chemical reactor
CN101802134B (en) Method and apparatus for production of hydrocarbon from biomass
CN103459324A (en) Apparatus and method for freeze desalination
JP2008221140A (en) Joint supply equipment for natural gas hydrate cracked gas and fresh water
Veluswamy et al. Natural gas hydrate formation using saline/seawater for gas storage application
RU2643370C1 (en) Plant for production of methane hydrate
RU2457010C1 (en) Method of obtaining gas hydrates
RU2012151909A (en) DEVICE AND METHOD FOR THERMOCHEMICAL HARMONIZATION AND GASIFICATION OF WET BIOMASS
Kumar et al. Analysis of a jet-pump-assisted vacuum desalination system using power plant waste heat
Li et al. Effect of temperature fluctuation on hydrate-based CO2 separation from fuel gas
Asaoka et al. Experimental study on absorption ice slurry generator with ethanol solution as the refrigerant
RU2598461C1 (en) Apparatus for producing ammonia water
RU2668245C2 (en) Separation processing method for product stream of dimethyl ether reactor
Tekin et al. Exergy loss minimization analysis of sugar production process from sugar beet
CN100415698C (en) Method for continuous preparation of solid natural gas
Bevers et al. Thermodynamic properties of lithium chloride ammonia complexes for application inahigh-lifthigh temperature chemical heat pump
WO2018157895A1 (en) Heat of evaporation based heat transfer for tubeless heat storage
CN208416509U (en) A kind of back-up sand simulator of steam exploitation of gas hydrate
RU2488758C1 (en) Method for filling of reserve storage facilities with liquefied natural gas
CN102399608B (en) Technology and apparatus for solid natural gas preparation in synchrony with gas well gas production operations
Meleshkin et al. Influence of the water level in the work area on the hydrate formation process
RU2541354C1 (en) Plant for gas production out of gas hydrate
RU2718795C2 (en) Method of producing gas hydrates by condensation of nanoclusters
UA144934U (en) SCREW DEVICE OF GAS HYDRAULIC PRODUCTION FOR STORAGE AND TRANSPORTATION OF GAS