Установка для получения гидрата газа и устройство для его обезвоживания

Установка для получения гидрата газа и устройство для его обезвоживания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к установке для получения гидрата газа и устройству для его обезвоживания.

Уровень техники

Гидрат газа представляет собой твердотельный гидрат, обладающий структурой, в которой газ захвачен в каркас из молекул воды. Гидрат газа стабилен, например, при атмосферном давлении и при нескольких десятках или нескольких °C ниже нуля. По этой причине изучалось его использование в качестве средства, альтернативного транспортировке и хранению природного газа в виде сжиженного природного газа (СПГ). Гидрат газа может быть получен при сравнительно легко достижимых условиях температуры и давления и может легко сохраняться стабильным образом, как описано выше.

Соответственно, когда природный газ, извлеченный из газового месторождения, подвергается процессу удаления кислого газа, то из него удаляется кислый газ, такой как диоксид углерода (CO₂) и сероводород (H₂S). Затем природный газ временно сохраняется на участке сохранения газа. После этого, в процессе генерации, этот природный газ реагирует с водой, подвергаясь реакции гидратации, в результате чего образуется гидрат газа. Этот гидрат газа находится в виде суспензии, смешанной с водой. В процессе обезвоживания, выполняемом после процесса генерации, из смеси удаляется непрореагировавшая вода. После выполнения процесса регенерации, процесса охлаждения и процесса декомпрессии гидрат газа размещается в сосуде, таком как резервуар. После этого гидрат газа сохраняется в узле для хранения при регулируемых условиях в соответствии с заданными температурой и давлением. Как описано выше, гидрат газа находится в виде суспензии, в которую в процессе генерации включен избыток воды. Соответственно, хранение или транспортировка гидрата газа без какой-либо модификации требует дополнительных затрат для этого количества воды. Для решения этой проблемы предлагается способ формирования гидрата природного газа, в котором суспензия гидрата газа принудительно обезвоживается в обезвоживающем устройстве со шнековым прессом (см., например, открытую публикацию заявки на патент Японии № 2003-105362).

В то же время это обезвоживающее устройство со шнековым прессом имеет двойную структуру из: внутренней стенки, образованной в виде сетки; и кожуха, расположенного с внешней стороны и образующего внешнюю оболочку вокруг внутренней стенки. Обезвоживающее устройство со шнековым прессом удаляет воду через отверстия внутренней стенки посредством принуждения суспензии гидрата природного газа к перемещению в переднем направлении шнеком, установленным внутри внутренней стенки. Соответственно, во время обезвоживания (конденсации) большое количество гидрата природного газа вместе с водой проходит через отверстия внутренней сетки, что уменьшает степень вывода гидрата природного газа. Более того, вращение шнека с высоким крутящим моментом приводит к дополнительным затратам. Кроме того, такой высокий крутящий момент создается внутри обезвоживающего узла, который находится под высоким давлением. Соответственно, оборудование в целом находится под высокой нагрузкой, и шнек должен быть уплотнен на участке перехода от высокого давления к атмосферному давлению.

Чтобы устранить такие проблемы, авторы данного изобретения предложили способ гравитационного обезвоживания, использующий силу тяжести, в отличие от обычного способа принудительного обезвоживания. Однако диаметры верхней и нижней колонн гравитационного обезвоживания сделаны одинаковыми. По этой причине могут возникать следующие проблемы, когда имеет место увеличение сопротивления в зоне обезвоживания, которая находится выше обезвоживающей части, расположенной в колонне гравитационного обезвоживания и изготовленной из металлической сетки. Например, усилие выталкивания насоса для подачи суспензии, который перемещает суспензию гидрата газа в колонну гравитационного обезвоживания, увеличивается. Более того, колонна гравитационного обезвоживания засоряется гидратом газа. С другой стороны, поверхность жидкости (уровень воды) в обезвоживающей части повышается, что приводит к недостаточному обезвоживанию. Эти проблемы в некоторых случаях делают невозможным стабильное функционирование с поддержанием постоянной скорости обезвоживания. Кроме того, к настоящему времени предложены различные устройства для получения гидрата газа. Одно из устройств для получения гидрата газа имеет двойную структуру из внутреннего цилиндрического резервуара и внешнего цилиндрического резервуара. Пространство между резервуарами используется в качестве пути перемещения образованного гидрата газа (см. открытую публикацию заявки на патент Японии № 2004-10686).

Однако в этом устройстве требуется, чтобы внешний цилиндрический резервуар имел структуру, устойчивую к давлению, которая не способствует образованию гидрата газа. В результате размер оборудования увеличивается, а также возрастают затраты. Кроме того, зазор между внешним цилиндрическим резервуаром и внутренним цилиндрическим резервуаром заполнен газом, и возникают проблемы, связанные с тем, что трудно удалить тепло из внутреннего цилиндрического резервуара, обусловленное образованием гидрата газа, и с тем, что трудно обеспечить эффективное охлаждение с внешней стороны. Когда гидрат газа, сформированный таким образом, имеет высокую адгезионную способность, зависящую от доли воды, приставшей к гидрату газа, или т.п., возникает другая проблема, заключающаяся в том, что гидрат газа не может перемещаться равномерным образом, поскольку гидрат газа прилипает к поверхности стенки резервуара.

В дополнение к этому, на фиг.5 вышеуказанной публикации предложено устройство, снабженное: вертикальным шнековым конвейером, который сформирован как выдавливающий верхнюю часть резервуара для образования гидрата газа; и горизонтальным шнековым конвейером. Устройство предназначено для перемещения образованного гидрата газа. Тем не менее, это устройство также вызывает проблему, связанную с тем, что гидрат газа, образованный таким образом, не может выпускаться равномерным образом, поскольку гидрат газа прилипает к внутренней поверхности резервуара для его образования.

С другой стороны, в соответствии со способом обезвоживания гидрата газа, описанным в открытой публикации заявки на патент Японии № 2001-342473 (патентный документ 3), первоначально суспензия гидрата газа, извлеченная из резервуара для его образования, направляется в устройство для обезвоживания приложением давления, такое как шнековый пресс, чтобы выполнить физическое обезвоживание. Затем суспензия гидрата газа, обезвоженная физическим образом, направляется и перемещается в шнековый конвейер, и с ней объединяется исходный газ. Посредством этого исходный газ и вода, приставшая к гидрату газа, реагируют один с другой, и происходит обезвоживание гидратацией. В результате получают гидрат газа, содержащий уменьшенное количество приставшей к нему воды. В таком способе обезвоживания гидратацией, как описано в патентном документе 3, гидрат газа, обезвоженный физическим образом, перемешивается шнеком, посредством чего исходный газ реагирует с водой, приставшей к гидрату газа, и гидрат газа обезвоживается. Тем не менее, данный способ имеет ограничение в отношении эффективности взаимного соприкосновения воды и исходного газа. Соответственно, не может быть достигнута высокая степень обезвоживания.

В противоположность этому рассматривается способ обезвоживания в псевдоожиженном слое. В этом способе исходный газ вдувается в гидрат газа, который был подвергнут физическому обезвоживанию, чтобы образовать псевдоожиженный слой. Исходный газ и вода, приставшая к псевдоожиженному гидрату газа, реагируют один с другой, так что выполняется обезвоживание гидратацией. В соответствии с этим способом эффективность взаимного соприкосновения воды и исходного газа высокая, и посредством этого может быть достигнута высокая степень обезвоживания.

Степень обезвоживания имеет малое значение, когда обезвоживание гидратацией выполняется механическим перемешиванием суспензии гидрата газа, который был подвергнут физическому обезвоживанию, как в патентном документе 3. Тем не менее, когда, например, выполняется обезвоживание в псевдоожиженном слое, необходимо увеличивать степень обезвоживания после физического обезвоживания, чтобы гарантированно обеспечить заданное псевдоожиженное состояние. Однако при обычном физическом обезвоживании не может быть получена достаточная степень обезвоживания. В результате имеет место проблема, заключающаяся в ограничении возможности обезвоживания гидратацией в ходе последующего процесса.

Раскрытие изобретения

Первой целью данного изобретения является уменьшение сопротивления перемещению гидрата газа при гравитационном обезвоживании, чтобы посредством этого выполнялось стабильное функционирование колонны гравитационного обезвоживания и процесс выполнялся при постоянной степени обезвоживания. Второй целью данного изобретения является предоставление установки для получения гидрата газа, включающей в себя выпускной механизм для упрощения оборудования и уменьшения затрат, а также для равномерного выпуска образованного гидрата газа при удалении воды, приставшей к гидрату газа. Кроме того, третьей целью данного изобретения является улучшение степени обезвоживания суспензии гидрата газа при физическом обезвоживании шнековым прессом.

Далее будут описаны средства для достижения целей данного изобретения.

1) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с исходной водой, чтобы тем самым образовать суспензию гидрата газа, и для удаления воды из суспензии гидрата газа посредством узла для гравитационного обезвоживания. Установка для получения гидрата газа отличается тем, что устройство для гравитационного обезвоживания включает в себя: цилиндрическую первую колонну; цилиндрическую обезвоживающую часть, расположенную на верхней стороне первой колонны; часть для приема воды, расположенную с внешней стороны обезвоживающей части; и цилиндрическую вторую колонну, расположенную на верхней стороне обезвоживающей части, и тем, что площадь поперечного сечения второй колонны постоянным или скачкообразным образом увеличивается в верхнем направлении от дна.

В соответствии с этим, по сравнению с обычным случаем, когда внутренний диаметр второй колонны постоянный, сопротивление перемещению гидрата газа после обезвоживания значительно уменьшается. Тем самым становится возможным разрешение таких проблем, как увеличение давления выталкивания насоса для подачи суспензии, который перемещает суспензию гидрата газа в обезвоживающий узел, засорение узла обезвоживающей колонны слоем частиц гидрата газа или недостаточное обезвоживание вследствие подъема уровня жидкости.

Более того, в соответствии с данным изобретением площади поперечного сечения обезвоживающей части и второй колонны непрерывным или прерывистым образом увеличиваются в верхнем направлении от дна обезвоживающей части ко второй колонне. Тем самым становится возможным уменьшение сопротивления принудительному перемещению гидрата газа на верхней стороне второй колонны и обезвоживающей части. Поэтому предпочтительно, чтобы площадь поперечного сечения, по меньшей мере, одной обезвоживающей части или одной второй колонны постоянным или скачкообразным образом увеличивалась в направлении вверх от дна и чтобы угол раскрытия (раскрыва) θ составлял от 1° до 30°. Кроме того, предпочтительно, чтобы площадь поперечного сечения одной обезвоживающей части или одной второй колонны прерывистым образом увеличивалась в верхнем направлении от дна и чтобы выполнялись условия а=(1/5 до 1/100)·d и b/а=2 до 120, где а - ширина ступенчатого участка, b - высота ступенчатого участка и d - диаметр самой низкой части колонны.

2) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с исходной водой, чтобы тем самым образовать суспензию гидрата газа, и для удаления воды из суспензии гидрата газа посредством узла для гравитационного обезвоживания. Установка для получения гидрата газа отличается тем, что узел для гравитационного обезвоживания включает: цилиндрическую первую колонну; цилиндрическую обезвоживающую часть, расположенную на верхней стороне первой колонны; часть для приема воды, расположенную с внешней стороны обезвоживающей части; и цилиндрическую вторую колонну, расположенную на верхней стороне обезвоживающей части, и тем, что обезвоживающая часть имеет множество сквозных отверстий или щелей.

Это делает возможным уменьшение сопротивления перемещению суспензии гидрата газа в обезвоживающей части, по сравнению с обычным случаем, в котором в качестве обезвоживающей части используется металлическая сетка. Соответственно, становится возможным стабильное функционирование насоса для подачи суспензии, который подает суспензию гидрата газа к обезвоживающему узлу при постоянном расходе и постоянном давлении выталкивания. Более того, постоянная скорость перемещения слоя гидрата газа обеспечивает стабильное функционирование обезвоживающего узла. Кроме того, вследствие равномерного перемещения слоя гидрата газа достигается постоянная степень обезвоживания, что обеспечивает подачу гидрата газа однородного качества в постоянном количестве на последующую стадию обезвоживающего узла.

В дополнение к этому, в соответствии с данным изобретением сквозные отверстия, предусмотренные в обезвоживающей части, отличаются тем, что диаметры отверстий увеличиваются непрерывным или ступенчатым образом в верхнем направлении от дна обезвоживающей части. Соответственно, становится возможным значительное уменьшение сопротивления перемещению суспензии гидрата газа в обезвоживающей части, по сравнению с обычным случаем, в котором в качестве обезвоживающей части используется металлическая сетка. Тем самым становится возможным стабильное функционирование насоса для подачи суспензии, который подает суспензию гидрата газа к обезвоживающему узлу при постоянном расходе и постоянном давлении выталкивания. Более того, постоянная скорость перемещения слоя гидрата газа обеспечивает стабильное функционирование обезвоживающего узла. Кроме того, достигается постоянная степень обезвоживания вследствие равномерного перемещения слоя гидрата газа, что обеспечивает подачу гидрата газа однородного качества в постоянном количестве на последующую стадию обезвоживающего узла.

В этом отношении сквозные отверстия предпочтительно расположены в обезвоживающей части в виде зигзага или решетки. Более того, предпочтительно, чтобы минимальный диаметр сквозных отверстий составлял от 0,1 мм до 5 мм и чтобы максимальный диаметр сквозных отверстий составлял от 0,5 мм до 10,0 мм.

Кроме того, в данном изобретении сквозные отверстия наклонены таким образом, чтобы их выпускная часть была расположена ниже впускной части. Тем самым обезвоживание выполняется равномерным образом, и становится возможным значительное уменьшение сопротивления перемещению суспензии гидрата газа в обезвоживающей части, по сравнению с обычным случаем, в котором в качестве обезвоживающей части используется металлическая сетка. Тем самым становится возможным стабильное функционирование насоса для подачи суспензии, который подает суспензию гидрата газа к обезвоживающему узлу при постоянном расходе и постоянном давлении выталкивания. Более того, постоянная скорость перемещения слоя гидрата газа обеспечивает стабильное функционирование обезвоживающего узла. Кроме того, вследствие равномерного перемещения слоя гидрата газа достигается постоянная степень обезвоживания, что обеспечивает подачу гидрата газа однородного качества в постоянном количестве на последующую стадию обезвоживающего узла.

В этом отношении диаметр сквозных отверстий предпочтительно составляет от 0,1 мм до 10,0 мм. Кроме того, обезвоживающая часть предпочтительно снабжена множеством линейных элементов, каждый из которых имеет клинообразное поперечное сечение, данные линейные элементы расположены в окружном направлении и отделены один от другого промежутками заданной величины. Кроме того, предпочтительно, чтобы ширина каждого линейного элемента или интервал между щелями составлял от 1,0 мм до 5,0 мм и чтобы интервал между линейными элементами или ширина каждой щели составляла от 0,1 мм до 5,0 мм.

3) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с исходной водой, чтобы тем самым образовать суспензию гидрата газа, и для удаления воды из суспензии гидрата газа посредством узла для гравитационного обезвоживания. Установка для получения гидрата газа отличается в следующем. Обезвоживающая часть устройства для гравитационного обезвоживания снабжена первой открытой частью любой формы, такой как щель и ромб. На внешней стороне обезвоживающей части закреплен внешний цилиндр для контроля обезвоживающей части, данный внешний цилиндр имеет вторую открытую часть, обращенную к первой открытой части. Степень открытия первой открытой части изменяется посредством смещения внешнего цилиндра для контроля обезвоживающей части.

Это обеспечивает возможность тонкого регулирования протекания процесса в соответствии с засорением обезвоживающей части и т.п. В результате становится возможным стабильное функционирование установки для получения гидрата газа и выполнение процесса при постоянной степени обезвоживания. В этом отношении предпочтительно, чтобы по внешней окружности внешнего цилиндра для контроля обезвоживающей части было расположено зубчатое колесо и чтобы внешний цилиндр для контроля обезвоживающей части поворачивался при использовании цилиндрической обезвоживающей части в качестве оси посредством перемещения зубчатой рейки, сцепленной с данным зубчатым колесом, в прямом и обратном направлениях. Более того, предпочтительно, чтобы на боковой поверхности внешнего цилиндра для контроля обезвоживающей части была расположена в продольном направлении зубчатая рейка и чтобы зубчатое колесо, сцепленное с зубчатой рейкой, поворачивалось для скольжения цилиндра для контроля обезвоживающей части в верхнем и в нижнем направлениях при использовании цилиндрической обезвоживающей части в качестве оси.

4) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для удаления гидрата газа, обезвоженного посредством устройства для гравитационного обезвоживания, с помощью вытесняющего устройства, размещенного на верхней части устройства для гравитационного обезвоживания. Установка для получения гидрата газа отличается тем, что данное вытесняющее устройство включает в себя: секцию дробления, расположенную на верхней части колонны для обезвоживания; и секцию перемещения, расположенную за секцией дробления. Это обеспечивает удаление слоя обезвоженного гидрата газа равномерным образом к выходу секции перемещения посредством секции перемещения, расположенной за секцией дробления, и в то же время его дробление посредством секции дробления, расположенной непосредственно над колонной для обезвоживания.

Кроме того, в соответствии с данным изобретением вытесняющее устройство включает в себя: секцию дробления, расположенную на верхней части колонны для обезвоживания; и секцию перемещения, расположенную за секцией дробления. В секции дробления множество молотковых дробилок расположено распределенным образом в окружном направлении и вдоль осевого направления вала вращения. Это обеспечивает равномерное удаление слоя обезвоженного гидрата газа к выходу на верхнем конце колонны для обезвоживания. Более конкретно, в этом изобретении молотковые дробилки расположены распределенным образом в окружном направлении и вдоль осевого направления вала вращения в секции дробления, соответствующей выпускному отверстию на верхнем конце колонны для обезвоживания. Соответственно, становится возможным равномерное удаление слоя обезвоженного гидрата газа при одновременном дроблении слоя обезвоженного гидрата газа.

Кроме того, в соответствии с данным изобретением каждая из молотковых дробилок образована из: поддерживающего стержня, установленного вертикально в радиальном направлении вала вращения, и ударника, закрепленного посредством соединительного элемента на поддерживающем стержне с возможностью поворачивания. Тем самым становится возможным более равномерное удаление слоя обезвоженного гидрата газа при одновременном дроблении слоя обезвоженного гидрата газа. В дополнение к этому, в соответствии с данным изобретением ударник наклоняется от центра вала тела вращения лишь на определенный угол в направлении удаления. Тем самым становится возможным надежное удаление гидрата газа. Кроме того, в соответствии с данным изобретением вытесняющее устройство включает в себя: секцию дробления, расположенную непосредственно над колонной для обезвоживания; и секцию перемещения, расположенную за секцией дробления. В секции дробления винтовые лопасти расположены с заданным интервалом в направлении удаления. Тем самым становится возможным достижение такого же эффекта. Более того, в соответствии с данным изобретением вытесняющее устройство включает в себя: секцию дробления, расположенную непосредственно над колонной для обезвоживания; и секцию перемещения, расположенную за секцией дробления. В секции дробления размещены гребнеобразная лопасть для дробления и веерообразная лопасть для удаления. Тем самым становится возможным достижение такого же эффекта.

5) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с исходной водой, чтобы тем самым образовать суспензию гидрата газа, и для удаления воды из суспензии гидрата газа посредством узла для гравитационного обезвоживания. Устройство для получения гидрата газа отличается в следующем. Устройство для гравитационного обезвоживания включает в себя: часть для введения, из которой вводится суспензия гидрата газа; обезвоживающую часть, которая удаляет непрореагировавшую воду в суспензии гидрата газа; цилиндрический основной корпус, образующий выпускную часть, которая выводит гидрат газа, обезвоженный в обезвоживающей части; и часть для приема воды, которая принимает фильтрат, отделенный от гидрата газа в обезвоживающей части. Обезвоживающая часть промывается подъемом и опусканием уровня жидкости в части для приема воды. Это делает возможным предотвращение засорения металлической сетки или пористой пластины, образующей обезвоживающую часть. В результате становится возможным стабильное функционирование обезвоживающего узла и выполнение процесса при постоянной степени обезвоживания.

6) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с исходной водой, чтобы тем самым образовать суспензию гидрата газа, и для удаления воды из суспензии гидрата газа посредством устройства для гравитационного обезвоживания. Установка для получения гидрата газа отличается в следующем. Устройство для гравитационного обезвоживания включает: часть для введения, из которой вводится суспензия гидрата газа; обезвоживающую часть, которая удаляет непрореагировавшую воду в суспензии гидрата газа; цилиндрический основной корпус, образующий выпускную часть, которая выводит гидрат газа, обезвоженный в обезвоживающей части; и часть для приема воды, которая принимает фильтрат, отделенный от гидрата газа в обезвоживающей части. Посредством заполнения части для приема воды чистой водой предотвращается соприкосновение обезвоживающей части и исходного газа.

Это делает возможным предотвращение возникновения проблемы, заключающейся в том, что вода (фильтрат), отделенная обезвоживающей частью, реагирует с исходным газом с образованием гидрата газа на участке металлической сетки или пористой пластины, образующей обезвоживающую часть. Соответственно, в меньшей степени происходит засорение металлической сетки или пористой пластины обезвоживающей части, обусловленное осаждением гидрата газа на участке металлической сетки или пористой пластины, образующей обезвоживающую часть. В результате становится возможным стабильное функционирование обезвоживающего узла и выполнение процесса при постоянной степени обезвоживания.

Более того, в соответствии с данным изобретением в части для сбора удаленной воды предусмотрена перемычка, высота которой сравнима с высотой обезвоживающей части, и чистая вода подается между перемычкой и обезвоживающей частью, чтобы обезвоживающая часть всегда находилась ниже уровня жидкости. Тем самым становится возможным предотвращение засорения на участке металлической сетки или пористой пластины, образующей обезвоживающую часть, сравнительно простым образом. Кроме того, в соответствии с данным изобретением часть для сбора удаленной воды снабжена датчиком уровня жидкости, чтобы контролировать подаваемое количество чистой воды таким образом, чтобы обезвоживающая часть могла быть затоплена и находиться ниже уровня жидкости постоянно или при засорении обезвоживающей части. Тем самым становится возможным предотвращение засорения на участке металлической сетки или пористой пластины, образующей обезвоживающую часть, и уменьшение количества используемой чистой воды. В результате становится возможным снижение эксплуатационных расходов.

7) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с исходной водой, чтобы тем самым образовать суспензию гидрата газа, и для удаления воды из суспензии гидрата газа посредством узла для гравитационного обезвоживания. Установка для получения гидрата газа отличается в следующем. Устройство для гравитационного обезвоживания включает в себя: часть для введения, из которой вводится суспензия гидрата газа; обезвоживающую часть, которая удаляет непрореагировавшую воду в суспензии гидрата газа; цилиндрический основной корпус, образующий выпускную часть, которая выводит гидрат газа, обезвоженный в обезвоживающей части; и часть для приема воды, которая принимает фильтрат, отделенный от гидрата газа в обезвоживающей части. Внутреннее пространство части для приема воды нагревается до заданной температуры, чтобы предотвратить засорение обезвоживающей части.

Это делает возможным предотвращение засорения металлической сетки или пористой пластины, образующей обезвоживающую часть. Тем самым становится возможным стабильное функционирование обезвоживающего узла и выполнение процесса при постоянной степени обезвоживания. В этом отношении температура внутри части для приема воды предпочтительно поддерживается выше равновесной температуры гидрата газа.

8) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению включает резервуар повышенного давления и перемешивающую лопасть во внутренней нижней части резервуара повышенного давления и предназначена для подачи газа, образующего гидрат в виде пузырьков, в воду в резервуаре повышенного давления, чтобы тем самым образовать гидрат газа. Устройство для получения гидрата газа отличается в следующем. Устройство для получения гидрата газа включает в себя: устройство перемещения в направлении вверх, которое перемещает образованный гидрат газа в верхнем направлении при приведении гидрата газа в соприкосновение с боковой поверхностью резервуара повышенного давления; и выпускное устройство, которое имеет выпускной канал, один конец которого открыт на внутренней поверхности резервуара повышенного давления, и выпускной подающий механизм, установленный в выпускном канале. Установка для получения гидрата газа также включает в себя выпускную лопасть, которая вводит гидрат газа, перемещенный устройством перемещения в направлении вверх, в выпускной канал. Устройство перемещения в направлении вверх вращает канал для перемещения, образованный ленточным спиральным элементом, вдоль внутренней поверхности резервуара повышенного давления при использовании вертикального направления в резервуаре повышенного давления в качестве направления вала вращения.

В соответствии с этим установка для получения гидрата газа включает в себя резервуар повышенного давления и перемешивающую лопасть во внутренней нижней части резервуара повышенного давления и предназначена для подачи газа, образующего гидрат в виде пузырьков, в воду внутри резервуара повышенного давления, находящегося при заданных давлении и температуре, чтобы тем самым образовать гидрат газа. Установка для получения гидрата газа включает в себя: устройство перемещения в направлении вверх, которое перемещает образованный гидрат газа в верхнем направлении при приведении гидрата газа в соприкосновение с внутренней поверхностью резервуара повышенного давления и перемещении вдоль нее; и выпускной узел, который имеет выпускной канал, один конец которого открыт на внутренней поверхности резервуара повышенного давления, и выпускной подающий механизм, установленный в выпускном канале. Установка для получения гидрата газа также включает в себя выпускную лопасть, которая вводит гидрат газа, перемещенный устройством перемещения в верхнем направлении в выпускной канал и которая вращается при использовании вертикального направления в качестве направления вала вращения. Устройство перемещения в направлении вверх вращает канал для перемещения, образованный ленточным спиральным элементом, вдоль внутренней поверхности резервуара повышенного давления при использовании вертикального направления в резервуаре повышенного давления в качестве направления вала вращения. Внешний цилиндрический резервуар не является больше необходимым, и гидрат газа может быть образован и выпущен при использовании одного резервуара повышенного давления. Оборудование упрощается, и, соответственно, существенно снижаются затраты.

Кроме того, образованный гидрат газа перемещается в верхнем направлении вдоль внутренней поверхности резервуара повышенного давления при приведении с ней в соприкосновение посредством канала для перемещения, образованного ленточным спиральным элементом. Соответственно, гидрат газа не пристает плотно к внутренней поверхности резервуара повышенного давления и может выпускаться равномерным образом, в то время как сила тяжести, действующая во время такого перемещения, вынуждает приставшую воду опускаться вниз, обеспечивая обезвоживание. Кроме того, гидрат газа, перемещаемый вверх, вводится в открытую часть выпускного канала на внутренней поверхности посредством вращения выпускной лопасти и может быть выпущен равномерным образом выпускным подающим механизмом в выпускной канал. При этом предпочтительно размещение над выпускной лопастью регулятора, который регулирует перемещение гидрата газа в верхнем направлении и в то же время обладает воздухопроницаемостью. Более того, данный регулятор предпочтительно является вращающимся диском, закрепленным на валу вращения выпускной лопасти. Кроме того, предпочтительно образовано несколько выпускных каналов.

9) Установка для получения гидрата газа по данному изобретению предназначена для взаимодействия исходного газа с водой в резервуаре повышенного давления, чтобы тем самым сформировать гидрат газа. Установка для получения гидрата газа отличается тем, что в резервуаре повышенного давления размещен с возможностью вращения скребковый узел для зачерпывания гидрата газа, и тем, что данный скребковый узел для гидрата газа снабжен скребковой лопастью в форме ленты, расположенной в виде спирали вдоль внутренней поверхности стенки резервуара повышенного давления. В соответствии с этим гидрат газа может равномерным образом перемещаться в верхнем направлении в резервуаре повышенного давления при его размещении на скребковой лопасти в форме ленты. Более того, в соответствии с этим изобретением, когда гидрат газа зачерпывается скребковой лопастью в форме ленты, вода, присутствующая среди частиц гидрата газа, стекает вниз вдоль скребковой лопасти в форме ленты. Таким образом, получают гидрат газа с низким содержанием воды.

В дополнение к этому, в этом изобретении на скребковой лопасти закреплена гибкая лопатка. Это облегчает зачерпывание гидрата газа скребковой лопастью в форме ленты. Гидрат газа обладает свойством приставать к внутренней поверхности стенки резервуара, и это облегчает соскребывание гидрата газа на лопасть. Более того, в этом изобретении внутри резервуара повышенного давления установлен элемент для отклонения гидрата газа, расположенный напротив верхнего края скребковой лопасти. Посредством этого элемент для отклонения гидрата газа делает возможным надежное удаление гидрата газа на скребковой лопасти. Кроме того, в этом изобретении в боковой стенке резервуара повышенного давления в соответствии с расположением элемента для отклонения гидрата газа сформировано отверстие для удаления гидрата газа. Тем самым обеспечивается возможность надежного выпуска гидрата газа элементом для отклонения гидрата газа через отверстие для удаления гидрата газа.

Кроме того, в этом изобретении резервуар повышенного давления снабжен дегазирующей трубой, и исходный газ, который имеется в зазорах между частицами гидрата газа, удаляется из резервуара повышенного давления через дегазирующую трубу. Соответственно, в зазорах между частицами гидрата газа присутствует меньшее количество исходного газа, и тем самым становится возможным перемещение гидрата газа, обладающего увеличенной плотностью. Более того, в этом изобретении на боковой стенке резервуара повышенного давления образована обезвоживающая часть, делающая возможным удаление воды из гидрата газа и, таким образом, дополнительное уменьшение содержания воды в гидрате газа. Кроме того, в этом изобретении на внутренней поверхности стенки резервуара повышенного давления образованы в продольном направлении тонкие канавки. Это делает возможным предотвращение прилипания гидрата газа, поскольку исходный газ протекает по данным тонким канавкам. Помимо этого, в данном изобретении резервуар повышенного давления и скребковый узел для соскребывания гидрата газа сужаются таким образом, что их диаметры постепенно уменьшаются в верхнем направлении. Тем самым гидрат газа, размещенный на скребковой лопасти в форме ленты, прижимается к резервуару повышенного давления, обеспечивая возможность увеличения плотности гидрата газа.

10) Обезвоживающий узел с гравитационным обезвоживанием по данному изобретению предназначен для введения гидрата газа, образованного взаимодействием газа с водой, в колонну для обезвоживания вместе с непрореагировавшей водой, для подъема гидрата газа в верхнем направлении от дна колонны для обезвоживания и для принуждения вытекания непрореагировавшей воды во время подъема из колонны для обезвоживания через фильтрующую часть, образованную на боковой стенке колонны. Обезвоживающий узел с гравитационным обезвоживанием отличается в следующем. Колонна для обезвоживания представляет собой колонну для обезвоживания, имеющую двойную цилиндрическую структуру, образованную двумя цилиндрическими элементами: внутренним цилиндром и внешним цилиндром. Фильтрующие элементы для обезвоживания установлены на поверхностях обеих боковых стенок внутреннего цилиндра и внешнего цилиндра соответственно, и непрореагировавшая вода вытекает из колонны через два фильтрующих элемента, включающих фильтрующий элемент, установленный на внутреннем цилиндре, и фильтрующий элемент, установленный на внешнем цилиндре.

В соответствии с этим, даже если площадь поперечного сечения A колонны для обезвоживания по данному изобретению такая же, что и площадь поперечного сечения A обычной цилиндрической колонны для обезвоживания, инте