海上单井放空天然气能量转换与回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种海上单井放空天然气回收利用能量转换与回收系统，属于节能减排技术领域。
【背景技术】
[0002]陆上石油开采过程中，未建立管输流程的单井伴生天然气在井口分离出来，通常将天然气净化后压缩至20MPa，再用高压管束车拉运至接收站。由于CNG运输船投资大、尚处于开发阶段，海上单井伴生天然气只能白白放空烧掉，给环境带来污染的同时，也浪费了宝贵资源。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对现有的技术不足和应用空白，提出一种海上单井放空天然气能量转换与回收系统，可充分利用现有资源，结构简单，运行方便。
[0004]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案:一种海上单井放空天然气能量转换与回收系统，包括燃气发电机、硅整流器、原料配液缓冲罐、电极槽反应器、海底原料储囊、海底产品储囊；井口天然气管线连接燃气发电机，燃气发电机输出交流电至硅整流器转换成低压直流电，直流电通至电极槽反应器；所述原料配液缓冲罐连接电极槽反应器的进口用于电极槽反应器原料供应及调节，原料配流缓冲罐由海底原料储囊供应原料；电极槽反应器出口与海底产品储囊连接。
[0005]进一步地，所述海底原料储囊与原料配流缓冲罐间的管线上连接有栗及计量装置。
[0006]进一步地，所述海上产品储囊与电极槽反应器间的管线上连接有栗及计量装置。
[0007]进一步地，还包括海水循环冷却栗，海水通过栗循环对反应器冷却后再回流至海上，冷却温度根据水温和排量调节。
[0008]进一步地，硅整流器、电极槽反应器、氯化钠原料缓冲罐和海水循环冷却栗系统安放在采油平台。
[0009]进一步地，海底原料储囊为具有抗腐蚀、抗盐水、耐老化性能的软体容器，利用氯化钠比重比海水大的物性海底原料储囊沉到海底，通过浮标和锚缆定位，利用管线和计量栗将原料抽出。
[0010]进一步地，海上产品储囊为具有抗腐蚀、抗盐水、耐老化性能的软体容器，利用氯碱比重比海水大的物性海上产品储囊沉到海底，通过浮标和锚缆定位，利用管线和计量栗将成品栗入。
[0011]进一步地，海底原料储囊附有气囊通过栗入空气用于浮出水面或抽空气囊用于沉入海底。
[0012]进一步地，海上产品储囊附有气囊通过栗入空气用于浮出水面或抽空气囊用于沉入海底。
[0013]进一步地，所述燃气发电机可在海上平台原有发电机组基础上增容，以尽可能消耗放空天然气并转化成电源。
[0014]本实用新型具有以下优点:在海上单井发电机增容基础上，将天然气能量转化成电能，通过电解槽和反应器将低内能的原料反应生成高内能的物质，将原来浪费的能量固定下来，并采用海上软体储囊储存原料和成品，减少用地空间，同时利用海水恒温特点循环冷却，在得到高附加值产品的同时实现节能减排，所提及的工艺路线和设备可操作性强，安全性尚。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]图中标记如下:1_井口天然气管线；2_燃气发电机；3_硅整流器；4_原料栗计量部分；5_氯碱反应单元；6_成品栗计量部分；7_原料管线；8_浮标和锚缆；9_海水循环冷却栗；10_浮标和锚缆；11_成品管线；12_海底原料储囊；13_海底产品储囊。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，低气量放空天然气能量转换与回收工艺与装置，包括井口天然气管线1、燃气发电机2、硅整流器3、原料栗计量部分4、氯碱反应单元5、成品栗计量部分6、原料管线7、浮标及锚缆8、海水循环冷却栗9、浮标及锚缆10、成品管线11、海底原料储囊12。井口天然气管线I连接燃气发电机2，燃气发电机2输出交流电至硅整流器3转换成低压直流电，直流电通至电极槽反应器；所述原料配液缓冲罐连接电极槽反应器的进口用于电极槽反应器原料供应及调节，原料配流缓冲罐由海底原料储囊供应原料；电极槽反应器出口与海底产品储囊连接。原料栗计量部分4包括计量栗、原料配液缓冲罐。氯碱反应单元5包括电极槽反应器。
[0018]所述海底原料储囊12与原料配流缓冲罐间的管线上连接有栗及计量装置。
[0019]所述海上产品储囊13与电极槽反应器间的管线上连接有栗及计量装置。
[0020]还包括海水循环冷却栗9，海水通过栗循环对反应器冷却后再回流至海上，冷却温度根据水温和排量调节。
[0021]硅整流器3、电极槽反应器、氯化钠原料缓冲罐和海水循环冷却栗9系统安放在采油平台。
[0022]海底原料储囊12为具有抗腐蚀、抗盐水、耐老化性能的软体容器，利用氯化钠比重比海水大的物性海底原料储囊沉到海底，通过浮标和锚缆8定位，利用管线和计量栗将原料抽出。
[0023]海上产品储囊13为具有抗腐蚀、抗盐水、耐老化性能的软体容器，利用氯碱比重比海水大的物性海上产品储囊沉到海底，通过浮标和锚缆9定位，利用管线和计量栗将成品栗入。
[0024]海底原料储囊12附有气囊通过栗入空气用于浮出水面或抽空气囊用于沉入海底。
[0025]海上产品储囊13附有气囊通过栗入空气用于浮出水面或抽空气囊用于沉入海底。
[0026]其中，本专利的技术路线是这样实现的:
[0027]在井口放空管线I连接至燃气发电机2，将交流电通过硅整流器3转化成氯碱反应单元5所需的低压直流电；原料氯化钠溶液储存在海底原料储囊12内，软体储整通过浮标及锚缆和10固定在海底，原料管线通过原料栗计量部分4将氯化钠溶液通入氯碱反应单元5，再经成品栗计量部分栗入海底原料储囊12，栗计量系统保证软体储囊在安全的容量和压力范围，氯碱反应单元由海水循环冷却栗抽提海水控制温度。当原料和产品储囊达到规定容量时，由船定期补充并将成品运至陆地进行深加工或直接销售，船运方式可通过管线栗送，也可将海底原料储囊12海底产品储囊13附有气囊充气浮在海面上直接拖驳。
[0028]本工艺从根本上解决了海上单井放空气天然气浪费严重、无法回收的难题，是一次从理念到工艺到设备的技术创新。
[0029]以氯酸钠生产为例:由氯化钠电解生产氯酸钠，每生产一吨氯化钠成品需耗电6000度，占生产成本的60%以上，而每方天然气可发电3-4度，相当于每生产一吨氯化钠成品转化了 2000方天然气。
【主权项】
1.一种海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，包括燃气发电机、硅整流器、原料配液缓冲罐、电极槽反应器、海底原料储囊、海底产品储囊；井口天然气管线连接燃气发电机，燃气发电机输出交流电至硅整流器转换成低压直流电，直流电通至电极槽反应器；所述原料配液缓冲罐连接电极槽反应器的进口用于电极槽反应器原料供应及调节，原料配流缓冲罐由海底原料储囊供应原料；电极槽反应器出口与海底产品储囊连接。2.根据权利要求1所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，所述海底原料储囊与原料配流缓冲罐间的管线上连接有栗及计量装置。3.根据权利要求1所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，所述海上产品储囊与电极槽反应器间的管线上连接有栗及计量装置。4.根据权利要求1-3任一项所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，还包括海水循环冷却栗，海水通过栗循环对反应器冷却后再回流至海上，冷却温度根据水温和排量调节。5.根据权利要求4所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，硅整流器、电极槽反应器、氯化钠原料缓冲罐和海水循环冷却栗系统安放在采油平台。6.根据权利要求1所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，海底原料储囊为具有抗腐蚀、抗盐水、耐老化性能的软体容器，利用氯化钠比重比海水大的物性海底原料储囊沉到海底，通过浮标和锚缆定位，利用管线和计量栗将原料抽出。7.根据权利要求1所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，海上产品储囊为具有抗腐蚀、抗盐水、耐老化性能的软体容器，利用氯碱比重比海水大的物性海上产品储囊沉到海底，通过浮标和锚缆定位，利用管线和计量栗将成品栗入。8.根据权利要求6所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，海底原料储囊附有气囊通过栗入空气用于浮出水面或抽空气囊用于沉入海底。9.根据权利要求7所述的海上单井放空天然气能量转换与回收系统，其特征在于，海上产品储囊附有气囊通过栗入空气用于浮出水面或抽空气囊用于沉入海底。
【专利摘要】本实用新型提供一种海上单井放空天然气能量转换与回收系统，包括燃气发电机、硅整流器、原料配液缓冲罐、电极槽反应器、海底原料储囊、海底产品储囊；井口天然气管线连接燃气发电机，燃气发电机输出交流电至硅整流器转换成低压直流电，直流电通至电极槽反应器；所述原料配液缓冲罐连接电极槽反应器的进口用于电极槽反应器原料供应及调节，原料配流缓冲罐由海底原料储囊供应原料；电极槽反应器出口与海底产品储囊连接。在海上单井发电机增容基础上，将天然气能量转化成电能，通过电解槽和反应器将低内能的原料反应生成高内能的物质，将原来浪费的能量固定下来，并采用海上软体储囊储存原料和成品。
【IPC分类】C25B9/04, F02B63/04, F02B43/10, C25B1/26
【公开号】CN204783253
【申请号】CN201520338732
【发明人】赵景茂, 宋培久, 周瑞斌, 张胜利
【申请人】张胜利
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年5月25日