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本发明涉及水合物合成、储存、输运技术领域,特指一种超重力水合物的合成装置。所述超重力水合物的合成装置包括:截止阀、单向液阀、喷嘴、单向气阀、压力调节阀、气体缓冲罐、压缩机、冷凝器、涡轮流量计、制冰装置、压力计、研碎机、浆体泵、表面活性剂储罐、拉瓦尔喷阀、质量流量计、立式三相分离器和超重力反应器。采用超重力技术来增强水合物合成过程中的传热、传质,缩短了反应时间,减小了设备尺寸,降低了生产成本,出口采用锥形设置,有利于生成的水合物流出。

本发明的目的是针对水合物储运技术过程中对水合物形成快速、高效的要求，运用过程强化技术—超重力技术对生成过程进行强化。设计出一种过程均匀、稳定性好、能量利用率高的超重力水合物反应装置。本发明提供了一种气体水合物快速生成的装置，可应用于天然气、二氧化碳、硫化氢等气体水合物的快速生成，本发明采用的技术方案包括，超重力反应器：超重力反应器包括机壳、上下转子、布液器、带有变频调速器的电动机、转轴、中心进液管、转向机构和布液器；整个机壳由小圆柱、大圆柱和锥形底从上至下固联而成，锥形底顶点与大小圆柱的中心轴线在同一条直线上；上转子布置在小圆柱的环形空腔中部，下转子布置在大圆柱的环形空腔上部，且上下转子与大小圆柱同轴；在上下转子的中心圆孔即布液孔内设有布液器，布液器上端伸入到上转子的中心圆孔内，布液器下端伸入到下转子的中心圆孔内；布液器由旋转部件和环形进液管组成，布液器通过旋转部件与上下转子固定连接，环形进液管周向环绕在旋转部件上。

天然气水合物是由主客体分子在高压低温下形成的类冰状的笼形化合物，强大的储气能力、相对温和的储存环境、安全高效等优点使得通过水合物的形式对油气田生产的天然气进行储存和运输成为一项正在迅速发展的新技术；水合物储运技术工业化道路上最为关键的是如何大规模的快速的生成水合物。

超重力技术是过程强化技术中的关键技术之一，实质是通过离心力场的作用而达到模拟超重力环境的目的，其在很多方面都表现出了巨大的优势：（1）传质强度高；（2）停留时间短；（3）适应性强，不怕震动和倾斜；（4）具有自清洗作用；（5）开停车容易；这些优点正是一般化学反应所需要达到的要求，运用超重力技术来进行化学反应的机器称为超重力反应机，高效的传质速率和微观混合速率使其在快速反应强化领域具有广阔的应用前景。

水合物的生成过程实质上是一个传质现象，以往很多学者在这方面做了研究；相继采用了搅拌法、鼓泡发、喷淋法等手段来提高水合物的成速率，除了常规的水合物反应装置还出现管式水合物反应器、射流式的水合物反应器、塔式水合反应器等，这些水合物反应器设计的出发点都是为了增强传热和传质，可是效果都不是很理想，研究者的目光开始朝向具有高效的传质速率和微观混合速率的过程强化技术—超重力技术；将超重力技术来强化水合物的生成或许可以改变水合物储运技术工业化应用的瓶颈，也有学者在这方面做了一定的研究，文献（刘有智，邢银全，崔磊军.超重力旋转填料床中天然气水合物含气量研究[J].化工进展，2007，26（6）：853-856）对旋转填料床中合成的天然气水合物的含气量进行了测定，结果显示出了，超重力技术合成天然气水合物的巨大优越性；专利“采用静态超重力快速制备天然气水合物的方法及装置”（200710032642.X，公开（公告）号CN 101225338A）提出了一种采用气体的周向高速喷入，产生强大的离心力场，来增强水合物生成过程中的传热、传质；但总体来说，利用超重力技术来增强水合物的合成速率还处于一个开发研究阶段，所采用超重力设备存在着以下问题，耗能大、气体的高速喷入，容易造成金属的疲劳，对材质的要求相当高、气液的接触时间过短，不利于水合物的合成、合成过程不均匀，系统稳定性差、容易造成堵塞等，因此急需设计出一套，过程均匀、稳定性好、能量利用率高，面向工业化的水合物生产装置。

申请人：常州大学 （ 中国/CN ; 江苏省 ; 常州市 ; 武进区 ） (大专院校)213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号常州大学当前专利权人：南通东湖国际旅行社有限公司 （ 中国/CN ; 江苏省 ; 南通市 ; 如东县 ） (企事业单位)226400 江苏省南通市如东县大豫镇东湖景区智慧大道8号发明人：周诗岽 余益松 吴志敏 王树立 李恩田常州大学（Changzhou University），简称“常大”，位于江苏省常州市，是江苏省人民政府与中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司及中国海洋石油集团有限公司共建的省属全日制本科院校，为全国深化创新创业教育改革示范高校，国家知识产权试点示范高校，国务院侨办华文教育基地，江苏高水平大学建设B类高校 。

本发明的显著优点在以下几个方面：

（1）    采用超重力技术来增强水合物合成过程中的传热、传质，缩短了反应时间，减小

了设备尺寸，降低了生产成本，出口采用锥形设置，有利于生成的水合物流出。

（2）    采用错流式和逆流式旋转床的搭配设置，更好的符合了水合物反应的要求，充分

利用了气体出口处的能量，增大了强化程度。

（3）    在气体出口处采用自力式压力阀控制装置内的压力，实现自动调节控制，保证了

装置在一定压力下水合物的连续生产。

（4）    采用钢制阿基米德螺线板代替旋转的填料，必要时可在金属表面涂上亲水性涂

料，增加了水与材质的界面张力，而且不易堵塞。

（5）    采用上下盖板和固联杆相结合的结构将阿基米德螺线板分多层布置，使结构更加

紧凑，处理效率得到提高。

（6）    采用电动机带动转子旋转，更加稳定，连续运转周期长，且适应性好，不怕震动

和倾斜。

为促进科学技术产业化的发展，希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力，实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力，希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金；在双方合作期间，我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化，采取以下方式并达到相应的目的：

一是开发新的产品或服务，以培育新的市场竞争力；

二是开发新的工艺，以提质、降本、降耗、增能、增效；

三是完善管理，优化流程，以强化对企业生产经营的控制力；

四是进入新的市场，以扩大市场规模；

五是培育新的能力，以取得新的优势；

六是完善经营管理的体制机制，以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制，按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等，协同推进研究开发与科技成果转化。