CN101692077A - 一种水合物抑制剂性能评价装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水合物抑制剂评价的实验装置，其特征在于，包括气瓶(1)、高压不锈钢反应釜、数据采集仪(23)和计算机(24)；所述气瓶(1)通过管道与两个以上高压不锈钢反应釜相连，高压不锈钢反应釜(11)上设有热电阻(18)和压力变送器(19)，热电阻(18)和压力变送器(19)连接到数据采集仪(23)的输入端，数据采集仪(23)连接到计算机(24)。本发明装置可以实现所有的高压不锈钢反应釜在相同的压力、温度下同时反应，由数据采集仪记录反应过程中的压力、温度变化，来判断水合物生成时间。本发明装置可以快速筛选抑制剂，确定其最佳用量，具有快速、高效、经济的的优点。

Description

一种水合物抑制剂性能评价装置

技术领域

本发明涉及一种水合物抑制剂性能评价领域，具体涉及一种水合物抑制剂性能评价装置。

背景技术

水合物是水和客体分子在一定的压力、温度下形成的非化学计量的笼型固态物质。甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、硫化氢等许多气体都能与水形成水合物。在天然气、石油的开采、加工和运输中水合物的形成会造成输送管道的堵塞，不仅直接影响到正常生产，而且还会带来严重的安全和环境污染问题。因此，工业上通常采用添加热力学抑制剂来抑制水合物的形成，如甲醇、乙二醇等。由于传统的热力学抑制剂添加量较大，对环境不友好，使用和回收困难，所以近年来国内外很多研究者都在试图寻找新型高效的低剂量添加剂，主要分为动力学抑制剂和防聚剂两类。

目前用于筛选和评价抑制剂性能的装置通常为单个高压反应釜和动态环流装置。单个高压反应釜装置一次只能测试一个条件下的抑制效果，工作量大，最重要的是要进行反复多次的测试，很难保证测试条件完全相同，使得结果增加了很多偶然性因素；动态环流装置复杂，占用空间大，而且能耗较高。此外，差示量热扫描仪(DSC)也可用于研究抑制性能，但是设备昂贵，其维护和实验费用很高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种水合物抑制剂性能评价装置，本发明装置可以实现所有的高压不锈钢反应釜在相同的压力、温度下同时反应，由数据采集仪记录反应过程中的压力、温度变化，来判断水合物生成时间。本发明装置可以快速筛选抑制剂，确定其最佳用量，具有快速、高效、经济的的优点。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种水合物抑制剂性能评价装置，包括：气瓶1、高压不锈钢反应釜、数据采集仪23和计算机24；所述气瓶1通过管道与两个以上高压不锈钢反应釜相连，高压不锈钢反应釜上设有热电阻18和压力变送器19，热电阻18和压力变送器19连接到数据采集仪23的输入端，数据采集仪23连接到计算机24。

所述的气瓶1和高压不锈钢反应釜之间的管道上设有压力调节器4、压力表2、第一针型阀3和第二针型阀5。

所述的气瓶1和高压不锈钢反应釜之间的管道上连有两条支路，一条连有第三针型阀6和真空泵7；另一条连着排空阀8。

所述的高压不锈钢反应釜置于空气浴恒温实验箱10内。

所述的高压不锈钢反应釜设置有磁力搅拌器17。

所述的高压不锈钢反应釜设有第四针型阀20、排气口21和排液口22。

所述管道为不锈钢管。

本发明高压不锈钢反应釜的数量为两个以上，各个高压不锈钢反应釜均与气瓶1连接，并联工作。

本发明装置可以实现多个反应釜在相同的压力、温度下同时反应，由数据采集仪记录反应过程中的压力、温度变化，来判断水合物生成与否。

本发明的具体操作步骤如下：

(1)关闭第一针型阀3、第二针型阀5和排空阀8，关闭反应釜的排气口21和排液口22，打开第三针型阀6和第四针型阀20，开启真空泵7抽真空；

(2)抽真空结束后关闭第三针型阀6和第四针型阀20，将抑制剂的溶液置于反应釜的排液口22处，打开排液口22，溶液被吸入高压不锈钢反应釜内，关闭排液口22，根据检测的要求将不同的抑制剂的溶液吸入不同的高压不锈钢反应釜内；

(3)打开第一针型阀3和第二针型阀5和第四针型阀20，为各个高压不锈钢反应釜通入气体；通过调节压力调节器4和排空阀8，使高压不锈钢反应釜内的压力达到所需压力后关闭第一针型阀3、第二针型阀5和第四针型阀20；

(4)开启空气浴恒温实验箱，进行降温，达到设定温度后恒温；

(5)开启磁力搅拌；

(6)打开数据采集仪，开始采集数据，每隔10s扫描一次，记录下反应过程中的温度和压力的变化。

形成水合物时会伴随着温度的升高和压力的骤降，所以可以通过反应釜内温度和压力的变化来判断水合与否。如果加了添加剂的溶液形成水合物的时间较晚，则说明了具有抑制作用；形成水合物时间越晚，抑制作用越强。

本发明相对于现有技术所具有的优点及有益效果在于：

(1)数据采集系统自动采集数据，可以准确判断适时反应情况；

(2)高压不锈钢反应釜同时反应，可以快速筛选抑制剂，确定最佳用量；

(3)高压不锈钢反应釜在相同压力、温度下反应，减小了实验的偶然性误差；

(4)操作简单，大大减少工作量；

(5)和现有技术的高压反应釜相比，减少了能耗，空气浴恒温实验箱在一次降温恒温过程中就实现多个反应釜的反应。

附图说明

图1为本发明的装置示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种水合物抑制剂性能评价装置，包括：气瓶1、六个高压不锈钢反应釜(11、12、13、14、15、16)、数据采集仪23和计算机24；气瓶1通过管道与6个高压不锈钢反应釜11相连，每一个高压不锈钢反应釜上设有热电阻18和压力变送器19，热电阻18和压力变送器19连接到数据采集仪23的输入端，数据采集仪23连接到计算机24。

气瓶1和高压不锈钢反应釜之间的管道上设有压力调节器4、压力表2、第一针型阀3和第二针型阀5。气瓶1和高压不锈钢反应釜之间的管道上还连有两条支路，一条连有第三针型阀6和真空泵7；另一个连有排空阀8。6个高压不锈钢反应釜(11、12、13、14、15、16)置于空气浴恒温实验箱10内。每个高压不锈钢反应釜均设置有磁力搅拌器17、第四针型阀20、排气口21和排液口22。管道为不锈钢管。

空气浴恒温实验箱箱体尺寸为50cm×50cm×70cm，控温范围为-30℃～30℃，温度波动小于0.5℃。

高压不锈钢反应釜外径为7cm，内径为4cm，高为5cm，可承受的最大压力为30MPa。

本发明的具体操作步骤如下：

(1)关闭第一针型阀3、第二针型阀5和排空阀8，关闭所有高压不锈钢反应釜的排气口21和排液口22，打开第三针型阀6和第四针型阀20，开启真空泵7抽真空；

(2)抽真空结束后关闭第三针型阀6和第四针型阀20，将抑制剂的溶液置于反应釜的排液口22处，打开排液口22，溶液被吸入6个高压不锈钢反应釜(11、12、13、14、15、16)内，关闭排液口22，根据检测的要求将不同的抑制剂的溶液吸入不同的高压不锈钢反应釜11内；

(3)打开第一针型阀3和第二针型阀5和第四针型阀20，为各个高压不锈钢反应釜(11、12、13、14、15、16)通入气体；通过调节压力调节器4和排空阀8，使反应釜内的压力达到所需压力后关闭第一针型阀3、第二针型阀5和第四针型阀20；

(4)开启空气浴恒温实验箱，进行降温，达到设定温度后恒温；

(5)开启磁力搅拌；

(6)打开数据采集仪，开始采集数据，每隔10s扫描一次，记录下反应过程中的温度和压力的变化。

形成水合物时会伴随着温度的升高和压力的骤降，所以可以通过反应釜内温度和压力的变化来判断水合与否。如果加了添加剂的溶液形成水合物的时间较晚，则说明了具有抑制作用；形成水合物时间越晚，抑制作用越强。

数据采集系统自动采集数据，可以准确判断适时反应情况；6个高压不锈钢反应釜同时反应，可以快速筛选抑制剂，确定最佳用量；高压不锈钢反应釜在相同压力、温度下反应，减小了实验的偶然性误差；操作简单，大大减少工作量；和现有技术的高压反应釜相比，减少了能耗，空气浴恒温实验箱在一次降温恒温过程中就实现多个反应釜的反应。

Claims (7)

1.一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，包括：气瓶(1)、高压不锈钢反应釜、数据采集仪(23)和计算机(24)；

所述气瓶(1)通过管道与两个以上高压不锈钢反应釜相连，高压不锈钢反应釜(11)上设有热电阻(18)和压力变送器(19)，热电阻(18)和压力变送器(19)连接到数据采集仪(23)的输入端，数据采集仪(23)连接到计算机(24)。

2.根据权利要求1所述的一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，所述的气瓶(1)和高压不锈钢反应釜之间的管道上设有压力调节器(4)、压力表(2)、第一针型阀(3)和第二针型阀(5)。

3.根据权利要求2所述的一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，所述的气瓶(1)和高压不锈钢反应釜之间的管道上还连有两条支路，一条连有第三针型阀(6)和真空泵(7)；另一条连着排空阀(8)。

4.根据权利要求3所述的一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，所述的高压不锈钢反应釜置于空气浴恒温实验箱(10)内。

5.根据权利要求4所述的一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，所述的高压不锈钢反应釜设置有磁力搅拌器(17)。

6.根据权利要求5所述的一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，所述的高压不锈钢反应釜还设有第四针型阀(20)、排气口(21)和排液口(22)。

7.根据权利要求1所述的一种水合物抑制剂性能评价装置，其特征在于，所述管道为不锈钢管。

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