由水合物生产气体的方法和设备的制作方法

专利名称:由水合物生产气体的方法和设备的制作方法
发明领域本发明涉及一种在预定输送压力下通过溶解水合物生产气体的方法和设备。
特别受市场关注的一种气体水化物是天然气，本发明非排除性地特别涉及在预定输送压力下通过溶解水合物生产天然气的方法和设备。
发明背景气体水化物或包合物是由水和气体的混合物在升高压力和降低温度的条件下形成的冰状固体。水分子形成类似于笼子的晶格结构，其中气体分子被俘获在内。对于任何给定的晶格结构都有一个晶格内可以俘获气体的理论最大量，现有技术称为水合物的“最大气体含量”或“理论能量密度”。
当温度升至超过所谓“水合物溶解温度”时，水合物溶解，释放出被俘获的气体并使晶格转化为“游离水”。
天然气是自然中形成的气态烃混合物，通常与油储层有关。其主要成分是甲烷和不同含量的乙烷、丙烷和丁烷，一般还伴有少量二氧化碳、硫化氢和氮。已经发现天然气一般在某些深海环境中以水合物的形式存在于自然界。天然气水合物通常在大气压下于-15℃或更低的温度下稳定，并且对于已知的晶格结构，具有约180Sm3气体/m3水合物的最大气体含量。
已经可以在实验室条件下生产气体含量更高的合成天然气水合物。本申请人的国际申请No.PCT/AU00/00719(Jackson等人)，其内容在此引作参考，描述了气体含量超过180Sm3/m3以及高达227Sm3/m3的合成天然气水合物的生产。合成天然气水合物在大气压下的水合物溶解温度大于0℃，并且是通过使用气体、水和适于降低界面张力的添加剂的混合物生产的。
在与能量有关的领域中已经试图利用气体含量高的水合物。已知的再气化技术是利用在大气压或稍低压力条件下加热水合物以释放被俘获的气体。这种常规的方法使得在正好高于大气压，通常120kPa的压力下生产气体。这个压力正好低于给定气体含量的水合物溶于固定体积的容器中所能够产生的理论压力水平。此外，通常管道供应的燃气站在约40Mpa的压力下操作。这样，使用已知的水合物再气化技术，气体在送往终端用户之前必须经过一个高成本的气体压缩过程。气体压缩产生的能耗量可观，导致运营费用高昂。而且压缩设备的安装所需的资金支出显著。
需要一种方法，能够更好地利用储存在水合物晶体结构中的相对大量的气体。
可以清楚地理解，尽管在此使用现有技术并参考了公开文本，但在澳大利亚或任何其它国家，这种参考不构成对其形成本领域公知常识的一部分的承认。
在本发明的描述中，本发明的说明书和所附权利要求
，除了使用明确的文字或必须的暗示而另有所指，术语“包含”或诸如“含有”或“包括”均用于包含性的含义，即确定所述特征的存在，但不排除本发明各种实施方案中更多特征的存在或加入。
发明概述本发明一方面提供了一种在预定输送压力下生产气体的方法，所述方法包括以下步骤将水合物和液体引入容器以至少部分充满容器，所述液体的凝固点低于水合物的溶解温度；密封容器以使气体不会从容器中放出；然后溶解至少部分水合物以产生释放的气体和游离水；和当容器的操作压力是预定输送压力或更高压力时，从容器中放出释放的气体。
本发明方法利用相对低能量的液体泵送，而不是较高能量的气体压缩。将液体引入容器以填充水合物和容器壁之间、单个水合物和相邻水合物之间的空隙，和/或容器至少部分充满时水平面之上的死体积。空隙也可能存在于水合物本身的晶体结构中，可以理解，操作压力足够高使液体也可以填充这些晶间空隙。使用常规的水合物再气化技术，释放的气体必须在观察到容器操作压力有任何升高之前填充这些空隙。本发明方法通过使用液体有效地预先填充这些空隙而克服了这个问题。
密封容器的步骤可以在将水合物和液体引入容器之前、过程中或之后进行。也可以向容器中引入额外液体以基本上充满容器。
在一实施方案中，水合物和液体以淤浆形式引入容器中。使用淤浆使得本发明方法因淤浆泵入容器的能力而可以以连续方式进行，同时容器在压力下操作。
溶解至少部分水合物的步骤可以包括将加热水合物加热至高于水合物溶解温度的温度的步骤。
可以通过在高于水合物溶解温度的温度下将液体引入容器来加热水合物，以溶解至少部分水合物。也可以或者额外地通过在内部和/或外部加热容器而加热水合物。
本发明方法还可以包括在将液体或淤浆引入容器的步骤之前预热液体或淤浆的步骤。
液体应该是pH中性的，以最小化(minimise)操作装置的使用寿命。有利的是，液体的比重比水合物的比重高至少20％和/或液体不溶于水，使得如果需要，液体容易从水中分离出来。
引入容器或用于形成淤浆的液体可以是水、冷凝液、LPG或其混合物。这些液体可以有不同的组成。
在一个实施方案中，本发明方法还包括停车工序(shut-downsequence)，所述停车工序包括使用液体填充容器以置换来自容器的释放的气体同时在预定输送压力或更高压力下保持容器的操作压力的步骤。
当使用淤浆时，可以通过从容器中除去释放的气体、液体和游离水来平衡淤浆向容器的供应，以将容器的操作压力保持在预定输送压力，从而使本发明方法以连续方式操作。
从容器放出的气体可能需要调整以符合最终用户的产品规格。为此，本发明方法还可以包括通过调节放出的气体的温度而调整除去的气体的步骤。也可以或者额外地通过从放出的气体中分离过量的水而调整放出的气体。
放出的气体对于液体和/或淤浆形成液是过饱和的。本发明方法还可以包括从放出的气体中分离过量液体和/或淤浆形成液的步骤。至少部分分离的过量液体和/或淤浆形成液可以再循环。
本发明方法还可以包括在容器中搅拌水合物的步骤。在一实施方案中，是通过向容器中切向引入液体以产生涡流而实现。
本发明方法还可以包括从容器中除去游离水、液体和/或淤浆形成液的混合物的步骤。在一实施方案中，通过降低混合物的压力以生产过饱和混合物并提供过饱和混合物以及随后从过饱和混合物中分离气体而回收气体。本发明方法还可以包括将分离的气体压缩至预定输送压力以输送到最终用户的步骤。
本发明第二方面提供一种在预定输送压力下生产气体的设备，所述设备包括用于接收水合物的可密封容器；用于将液体引入可密封容器的液体入口；用于溶解至少部分水合物的装置；和当容器的操作压力是预定输送压力或更高压力时，用于从容器中放出释放的气体的气体出口。
本发明设备还可以包括用于接收淤浆的淤浆入口，所述淤浆包括淤浆形成液和水合物。
在一实施方案中，用于溶解至少部分水合物的装置是将水合物加热至高于水合物溶解温度的温度的装置。用于加热水合物的装置可以是容器内部或外部的加热单元。
本发明设备同样可以包括串联或并联操作的多个可密封容器，以在预定输送压力下产生基本上连续的气体供应。
在一实施方案中，本发明设备还包括第一控制器，用于通过从容器中除去释放的气体、淤浆形成液、液体和/或游离水来平衡淤浆到容器的供应。本发明设备也可以或额外地包括第二控制器，用于用从容器中除去释放的气体的速度来平衡淤浆到容器的供应，以将容器的操作压力保持在预定输送压力。
本发明设备可以包括气体调整单元，用于调节释放的气体的温度。气体调整单元还可以包括用于干燥放出的气体的装置。
在一实施方案中，气体/液体分离器用于从除去的气体中分离过量的水、液体和/或淤浆形成液。
本发明设备还包括用于在容器中搅拌水合物的搅拌器。在一实施方案中，液体入口与容器成切向以产生涡流。
本发明设备还可以包括气体回收单元，用于从容器中排出的游离水、液体和/或淤浆形成液的混合物中回收气体。优选气体回收单元包含一个或多个冷凝器，用于降低回收的气体压力和产生过饱和气体。气体回收单元还可以包括一个或多个气体/液体分离器，用于从过饱和气体中分离气体，以及还可以包括一个或多个压缩机，用于压缩分离的气体以增加分离的气体的压力。
图标的简单描述下面将参照附图，仅通过实施例描述本发明的具体实施方案，其中图1描述在预定输送压力下，使用固体水合物以间歇法生产气体的本发明第一实施方案的工艺流程图；图2描述在预定输送压力下，使用淤浆以连续法生产气体的本发明第二实施方案的操作程序图；和图3用图解的方法描述结合气体调整和回收体系的本发明的第三实施方案。
实施方案的描述在描述于预定供给压力下由水合物生产气体的方法和设备的实施方案之前，可以理解本发明的各个方面并不限于步骤的具体顺序、操作压力和温度，也不限于所述容器的具体排列方式。此处使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，并不意味着以任何形式限制本发明的范畴，本发明的范围只受权利要求
的限制。除非另有说明，此处使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
虽然与此处描述的类似和相当的其它类型的方法和设备也可以用于实施或实验本发明的各个方面，但这里设备的特殊实施方案和步骤顺序是参照溶解天然气水合物以在预定供给压力下生产天然气而描述的。
虽然实施方案直接涉及溶解天然气水合物以生产天然气，其它气体的水合物，诸如甲烷和CO2可以同样进行相同处理。预计任何水合物都可以以相同方式储存或放出气体。
图1的工艺流程图中描述了本发明的第一实施方案。在该实施方案中，水合物以固体的形式供给，操作以间歇法进行。
参照图1，提供了一种用于生产气体的设备10，包含储槽12，用于在大气压和约-15℃下存储固体形式的天然气水合物。对于其它类型的水合物，储槽12的压力和温度条件需要调节，唯一的要求是在储槽12中水合物的溶解受阻。因此，储槽12的具体温度取决于给定压力下具体水合物的溶解温度。依据国际申请No.PCT/AU00/00719，当降低界面张力的添加剂与水和气体混合以生产合成天然气水合物时，水合物的溶解温度在大气压下可以大于零度。
由于水合物高度附着于表面，水合物可能与储槽12的壁13附着，导致潜在的阻塞。图1的储槽12包括一个如本申请人在题为“非附着性壁内衬体系(A non-adhesive wall lining system)”的悬而未决国际申请No.PCT/AU2004/000521中所述的弹性壁内衬体系14，其内容在此引作参考。附着到储槽12的壁13的水合物可以按照PCT/AU2004/000521中描述的方式，通过引起弹性壁内衬体系14的变形而脱落。
将来自储槽12的水合物引入一个或多个压力容器16中，以使水合物至少部分充满容器16。显然可以理解，压力容器16可以串联或并联使用，以在预定供给压力下生产气体。在图1描述的实施方案中，使用了两个压力容器16′和16″。
可以使用任何适合的传输装置15将水合物从储槽12传输到压力容器16中，在本实施例中是平板或螺旋运输机，直至压力容器16被水合物至少部分充满，通常是60-90％体积，优选65-75％体积。
每个压力容器16提供了一个气体出口阀32，用于密封容器直至容器内的操作压力是预定输送压力或更高压力。在本实施例中，气体出口阀32包括设定在预定输送压力的减压阀以及在管道41中位于容器16下游的任选的止逆阀43。气体出口阀32可以同样是与压力传感器(未示出)协同操作的简单阀。
气体出口阀32必须是关闭的，以在至少部分水合物溶解步骤之前密封容器。在向容器16引入水合物的步骤和/或向容器引入液体的步骤过程中可以是打开或关闭的。
在本发明的第一实施方案中，液体31从缓冲槽24中泵入容器16中。液体31的凝固点必须小于水合物溶解温度，以避免液体31在容器16中凝固。可以使用任何适合的加热单元22预热液体31。在本实施例中，加热单元22是利用来自其它操作装置(未示出)的低级废热的简单热水夹套。将液体31预热减少了溶解水合物所需的直接加热容器16的水平。将液体31预热也减轻了液体31在与水合物接触时凝固的风险。
在该实施方案中，各压力容器16提供了液面指示器30，用于检测加入容器16的液体31和/或水合物的水平。可以将足量液体31加入容器16中以基本上充满容器并去除在固体水合物之上的死体积。可以理解，液体31不需要充满容器16，优选加入足量液体31，以至少覆盖水合物。
当已经将足量液体31引入容器16且气体出口阀32已经关闭时，至少部分水合物溶解，以从那里释放气体和游离水。水合物的溶解是通过在容器16的给定操作压力下将水合物加热至水合物溶解温度或更高温度而实现的。随着水合物溶解，俘获在晶格结构中的气体释放，且游离水放出。释放的气体密度相对较低并因此上升到容器16的最上部33。更致密的游离水在重力作用下与液体31一起下降到容器16的最底部35。
使用压力传感器35监测每个压力容器16的操作压力。因为压力容器16是密封的，并且已经加入液体31填充固体水合物内部和之间的空隙，密封容器的操作压力随着更多水合物的溶解而不断升高。当容器16内的操作压力是预定输送压力或更高压力时，打开气体出口阀32以在预定输送压力下从容器16放出气流29。气流29相对于液体31是过饱和的，通常有起雾现象。此处使用的术语“过饱和”显示存在两相，即气相和液相。
过饱和气流29沿管道41流通，既可以送往终端用户，也可以按照下述方式进行进一步调整。可以使用任何适合的气体/液体分离器18，诸如旋风分离器、脱模坩锅、闪蒸鼓等，将液体31从过饱和气流29中分离出来。从气体/液体分离器18中除去不饱和气流37，输送到终端用户或进一步调整。从气体/液体分离器18中除去分离的过量液流47并返回缓冲槽24再利用。
对于大多数应用而言，为了将本发明方法生产的气体供应给终端用户，需要符合特定的产品输送规格。一种所述产品规格是气体输送温度。如果需要，可以将不饱和气流37送进装有温度调节装置22的气体调整单元20。使用温度调节装置22，通过加热或冷却气流37调节不饱和气流37的温度。温度调节装置22按照需要可以是加热或冷却单元。
为了提供基本上连续的气体供应，下面描述图1所示设备10的使用，分别使用顺序操作的第一和第二压力容器16′和16″。第二压力容器16″与第一的操作方式相同。定时使用水合物填充第二个压力容器16″，同时按照下列方式使用液体31填充第一压力容器16′，以除去残余气体。可以串联或并联使用任意数目的压力容器16达到相同结果。
固体形式的水合物由水合物储槽12传输到第一容器16′中。当来自液面指示器30′的信号指示第一容器16′已经被固体水合物填充至所需水平时，通过关闭容器16′的相应气体排放阀32′而密封第一压力容器16′。
然后将液体31加入第一压力容器16′，直至来自液面指示器30′的信号指示液体31的液面至少位于供至第一容器16′的固体水合物的水平。在向容器中引入液体的步骤中，固体水合物之间、固体水合物和容器16′的壁之间的任何空隙以及在固体水合物自身的晶间空隙一样都被液体31填充。
使用加热器22将液体31预热到低于水合物溶解温度的温度。还可以在高于水合物溶解温度的温度下将液体31引入第一容器16′，条件是容器在液体被引入之前已经密封。使用分布在第一容器16′的内壁周围的任选热水循环28对第一压力容器16′进行直接加热。将容器16′中的水合物/液体混合物以这种方式加热到水合物溶解温度或更高的温度。
可以理解，不是所有的水合物在同一时间开始溶解，而且可以理解，不要求容器16′内的所有水合物都使用本发明的方法进行溶解。为了促进水合物更均匀地加热，使用容器39内的机械搅拌器搅拌第一容器16′中的水合物/液体混合物。为了通过产生涡流帮助水合物/液体混合物的搅拌，将液体31通过切向入口27引入第一容器16′。
由水合物释放的气体上升到容器16′的最上部33。由水合物放出的游离水在重力下迁移至容器16′的最底部35。随着越来越多的水合物进行溶解，密封容器16′内的压力上升。以连续方式监测压力容器16′的操作压力。当压力容器16′的操作压力超过预定输送压力时，打开第一压力容器16′的控制阀32′，以在预定输送压力下从第一压力容器16′放出气体。
当水合物全部溶解后，来自压力容器16′气体放出自然停止。此时，第一压力容器16′的操作压力仍然至少等于预定输送压力，容器16′含有游离水和液体以及大量残余气体的混合物。
残余气体可以通过使用高压真空泵50从缓冲槽24中引入额外的液体31来从容器16′中抽空残余气体。加入额外的液体31以置换容器16′中的残余气体。随后关闭气体出口阀32′以隔离容器16′。第一容器16′中残留的液体和游离水的混合物60随即从第一容器16′中被吹出、抽出或排出到缓冲槽24中再度使用。可以使用任何适合的液/液分离器62将液体和游离水互相分开，如果液体不溶于水和/或相对密度与水相差，例如20％，将更为容易。
在图2中描述了本发明的第二实施方案，其中相同编号是指相同部件。在本实施方案中，将水合物以含固体水合物和淤浆形成液的淤浆形式供至容器16中。淤浆形成液可以是与随后从缓冲槽24引入容器16中的液体31相同或不同类型。合适的液体包括水、冷凝液、LPG或其混合物。
使用淤浆可以使方法在启动后以连续方式进行。在可以以连续方式进行操作的压力下将淤浆泵入容器。启动工序实际上可以与第一实施方案中描述的相同。随后，为了以连续方式进行操作，控制容器16中的淤浆液面，使压力容器16的操作压力保持在预定输送压力。可以通过从容器中除去淤浆形成液、液体和/或游离水来平衡容器16的淤浆供应。还可以将容器16的淤浆供应与从容器中放出气体的速度平衡，以保持容器的操作压力是预定输送压力或更高压力。
不希望受理论约束，可以理解，当淤浆形成时，淤浆形成液填充至少部分水合物晶格内的晶间空隙，以及填充水合物之间的空隙。在第一实施方案中，引入容器16的液体31提供了相同的所述功能。然后，实际上通过使用淤浆泵44或其它合适的传输装置将淤浆引入容器16中，水合物和液体被同时加入容器16中。
如第一实施方案，液面指示器30用于检测容器16中淤浆的水平。在启动工序中，容器16被淤浆至少部分充满并通过关闭气体出口阀32而密封。如第一实施方案，气体出口阀32可以在用淤浆至少部分充满容器16的步骤之前、之中或之后关闭，条件是容器16在溶解水合物的步骤之前密封。气体出口阀32保持关闭，直至容器16的操作压力超过预定输送压力的时候。此时，过饱和气流29从容器16中放出。
可以使用任何合适的加热装置，在本实施例中是热水回路46，将淤浆预热，条件是淤浆预热的温度在所有时间下都低于水合物溶解温度，以保持淤浆中水合物的稳定性。
从容器16的最底部35除去游离水和淤浆形成液的混合物60，并可以使用液/液分离器62将其互相分离，用于循环和重复使用。
为此，淤浆形成液的相对密度高于或低于水至少20％是有利的。在本实施方案中的过饱和气流29相对于淤浆形成液而言是过饱和的。这种过量的淤浆形成液可以按照上述第一实施方案中涉及分离和循环过量液体31的相同方式分离和循环。类似地，如果需要，可以按照上述方式调整不饱和气体37，以符合产品输送规格。
出于任何原因，例如，出于保养的目的需要将连续法停车，应当停止淤浆至容器16的供应并停止从容器16的最底部35除去淤浆形成液和游离水的混合物60。气体出口阀32保持开放，同时通过用来自缓冲槽24的淤浆形成液填充压力容器16来排出留在容器16中的残余气体。在残余气体从容器中排出后，关闭气体出口阀32并从容器16中排出或放出任何残留的混合物60。
在图3中描述了与本发明方法结合使用的气体回收方法。气体回收方法用于从混合物60中回收气体。出于以下讨论的目的，参照本发明的第一实施方案描述气体回收方法。在所述实施方案中，从容器16中排出游离水和液体31的混合物60作为停车工序的一个步骤。在容器16的操作压力下用气体饱和混合物60。使用气体回收体系61从混合物60中回收气体，所述气体回收体系61包括一系列中级闪蒸容器62′、62″和62与一系列气体/液体分离器64′、64″和64。
将混合物60加入第一闪蒸器62′中，其中的压力降低至第一压力水平，该压力水平介于处于停车的容器16的操作压力和缓冲槽24中的压力(通常是大气压)之间。随着压力下降，混合物60变得被气体和液体过饱和，使用第一气体/液体分离器64′将过量气体和液体从混合物60中分离出来。处于第一压力水平的过量液体60′进入第二闪蒸器62″。过量的气体70′加入压缩机66′以将气体恢复到预定输送压力。然后可以将过量气体70′加入进入气体调整单元20的不饱和气流37中。
混合物60′的压力可以在第二闪蒸器62″中进一步减少至第二压力水平，所述第二压力水平低于第一压力水平但高于大气压。混合物60′由于压力的下降再次变得气体和液体过饱和，并将其加入第二气体/液体分离器64″。在第二气体/液体分离器64″中除去的过量液体和游离水60″进入第三闪蒸器62。使用第二压缩机66″将已经使用第二气体/液体分离器64″分离的过量气体70″从第二压力水平压缩至第一压力水平。然后使用第一压缩机66′将过量气体70″进一步压缩至预定输送压力。
类似地，第三闪蒸器62用于将混合物60″的压力降低至大气压。使用第三个压缩机66将在第三气体/液体分离器64中分离的过量气体70压缩至第二压力水平，然后分别使用第二和第一压缩机66″和66′压缩至预定输送压力。
将任何残余液体60循环至缓冲槽24。当液体31不是水时，在液体60循环到缓冲槽24之前可能需要进一步分离液体31和游离水。
可以使用单个闪蒸罐将混合物60同样闪蒸到大气压。可以理解，闪蒸罐和压缩机的具体数目可以改变。使用上述多段闪蒸罐和压缩机体系的优点在于每个压缩机和闪蒸罐可以较小，因此比使用单个闪蒸罐和压缩机体系廉价。类似地，每个压缩机66′、66″和66在将放出的饱和气体从大气压回升至输送管压力时将会比单个压缩机所需的负载低。
现在本发明的实施方案已经详细描述，本发明较之现有技术具有很多优点，包括(a)本发明方法可以使用单个压力容器以连续方式操作；
(b)较之通过优化水合物本身高气体含量的现有技术的方法，可以节约70-100％的压缩能量要求；(c)使用淤浆泵代替较昂贵的气体压缩设备；和(d)通过利用低级热量帮助溶解水合物而降低成本。
除了那些已经描述的，众多的变型和改型会提示本领域技术人员而不背离本发明的基本概念。全部所述变型和改型被视为落入本发明范畴内，其特征由上述说明书和随后的权利要求
决定。
权利要求
1.一种在预定输送压力下生产气体的方法，所述方法包括以下步骤将水合物和液体引入容器以至少部分充满容器，所述液体的凝固点低于水合物的溶解温度；密封容器以使气体不会从容器中放出；然后溶解至少部分水合物以产生释放的气体和游离水；和当容器的操作压力是预定输送压力或更高压力时，从容器中放出释放的气体。
2.权利要求
1的方法，其中密封容器的步骤发生在将水合物和液体引入容器的步骤之前、过程中和之后。
3.权利要求
1或2的方法，其中将额外的液体引入容器以基本上充满容器。
4.权利要求
2或3的方法，其中将水合物和液体预混合，并以淤浆形式加入容器。
5.权利要求
1-4任一项的方法，其中溶解至少部分水合物的步骤包括将水合物加热至高于水合物溶解温度的温度。
6.权利要求
5的方法，其中加热水合物的步骤包括将液体在高于水合物溶解温度的温度下引入以使至少部分水合物溶解的步骤。
7.权利要求
5或6的方法，其中加热水合物的步骤还包括在内部和/或外部加热容器的步骤。
8.权利要求
1或4的方法，其中在引入容器之前，将液体或淤浆预热至低于水合物溶解温度的温度。
9.权利要求
1-8任一项的方法，其中液体是pH中性的。
10.权利要求
1-9任一项的方法，其中液体的比重比水合物的比重高至少20％。
11.权利要求
1-10任一项的方法，其中液体不溶于水。
12.权利要求
4的方法，其中用于形成淤浆的液体与引入容器的液体具有不同的组成。
13.权利要求
1-12任一项的方法，还包括停车工序，所述停车工序包括使用液体基本上充满容器以置换来自容器的释放的气体同时将容器操作压力保持在预定输送压力或更高压力的步骤。
14.权利要求
4-12任一项的方法，还包括在预定输送压力下通过从容器中除去释放的气体、液体和游离水来平衡淤浆向容器的供应。
15.权利要求
1-14任一项的方法，其中引入容器或用于形成淤浆的液体是水、冷凝液、LPG或其混合物。
16.权利要求
1-15任一项的方法，还包括通过调节气体温度来调整放出的气体的步骤。
17.权利要求
1-16任一项的方法，还包括从放出的气体中分离过量水的步骤。
18.权利要求
1-17任一项的方法，还包括从放出的气体中分离过量液体和/或淤浆形成液的步骤。
19.权利要求
18的方法，还包括将至少部分分离出来的过量液体和/或淤浆形成液循环的步骤。
20.权利要求
1-19任一项的方法，还包括在容器中搅拌水合物的步骤。
21.权利要求
20的方法，其中搅拌步骤包括将液体切向引入容器以产生涡流的步骤。
22.权利要求
1-21任一项的方法，还包括从容器中除去游离水、液体和/或淤浆形成液的混合物的步骤。
23.权利要求
22的方法，还包括通过降低混合物压力来产生过饱和混合物并提供过饱和混合物以及随后从过饱和混合物中分离气体以从混合物中回收气体的步骤。
24.权利要求
23的方法，还包括将分离的气体压缩至预定输送压力的步骤。
25.一种在预定输送压力下生产气体的设备，所述设备包括用于接收水合物的可密封容器；用于将液体引入可密封容器的液体入口；用于溶解至少部分水合物的装置；和当容器的操作压力是预定输送压力或更高压力时，用于从容器中放出释放的气体的气体出口。
26.权利要求
25的设备，还包括用于接收淤浆的淤浆入口，所述淤浆包括淤浆形成液和水合物。
27.权利要求
25或26的设备，其中用于溶解至少部分水合物的装置包括将水合物加热至高于水合物溶解温度的温度的装置。
28.权利要求
27的设备，其中用于加热水合物的装置包括容器内部或外部的加热单元。
29.权利要求
25-28任一项的设备，还包括用于通过从容器中除去释放的气体、淤浆形成液、液体和/或游离水来平衡淤浆到容器的供应的控制器。
30.权利要求
25-29任一项的设备，其中可密封容器包括串联或并联操作的多个可密封容器。
31.权利要求
25-30任一项的设备，还包括用于调节放出的释放气体的气体调整单元。
32.权利要求
31的设备，还包括从放出的释放气体中除去水的装置。
33.权利要求
25-32任一项的设备，还包括用于从放出的气体中分离过量液体和/或淤浆形成液的气体/液体分离器。
34.权利要求
25-33任一项的设备，还包括用于在容器中搅拌水合物的搅拌器。
35.权利要求
25-34任一项的设备，其中液体入口与容器成切向。
36.权利要求
33-35任一项的设备，还包括用于从容器中排出的游离水、液体和/或淤浆形成液的混合物中回收气体的气体回收单元。
37.权利要求
36的设备，其中用于从分离的过量游离水和/或液体中回收气体的装置包括一个或多个冷凝器，用于降低回收的气体压力和产生过饱和气体。
38.权利要求
37的设备，还包括一个或多个气体/液体分离器，用于从过饱和气体中分离气体。
39.权利要求
38的设备，还包括一个或多个压缩机，用于压缩分离的气体以增加分离的气体的压力。
40.此处基本上参考并按照附图所述而描述的方法。
41.此处基本上参考并按照附图所述而描述的设备。
专利摘要
一种用于在预定输送压力下生产气体的方法和设备。使用本发明方法，将水合物和液体引入容器，至少部分充满容器。液体的凝固点必须低于水合物溶解温度，以避免液体与水合物接触时凝固。在溶解至少部分水合物以产生释放的气体和游离水之前密封容器，防止从容器中释放气体。当容器的操作压力是预定输送压力或更高时，在预定输出压力下排出释放的气体并可以在输送到终端用户之前进一步调整。
文档编号C10L3/10GK1997725SQ20048004320
公开日2007年7月11日 申请日期2004年5月31日
发明者R·M·戈德福雷 申请人:澳洲澳德赛能源有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan