CN105148824A - 地下盐穴式反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下盐穴式反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法，属于具有内部移动元件的固定式反应器技术领域。该地下盐穴式反应釜包括反应容器，其特征在于，反应容器是地下盐穴，反应物能够通过管柱和/或井身结构注入至地下盐穴，生成物能够通过管柱和/或井身结构被收集。该氨气发生装置包括该地下盐穴式反应釜、压缩机、管道，地下盐穴式反应釜的井身结构上设置一旁通，管道的一端连接于压缩机，管道的另一端连接于旁通。该氨气发生方法该氨气发生装置而实现。该反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法无需提供专门的反应容器，因此，能够降低生产成本。

Description

地下盐穴式反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法

技术领域

本发明涉及具有内部移动元件的固定式反应器技术领域，特别是涉及一种地下盐穴式反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法。

背景技术

反应釜，广义理解即有化学或物理反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等；材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。例如：

申请公布号为CN104437313A的发明专利公开了一种反应釜，参见附图1，该反应釜包括反应釜壳体01、进料口012、出料口06、搅拌轴02和电机011，所述进料口012设置在反应釜壳体01上部，出料口06设置在反应釜壳体01的底部，搅拌轴02一端伸入反应釜壳体01内，另外一端伸出反应釜壳体01并与电机011连接，在所述反应釜壳体01内设置有隔离层010，在反应釜壳体01的上部设置有进水口，进水口连接进水管09，所述隔离层10与反应釜壳体01间形成水流通道08，在反应釜壳体01的底部设置有热水出口，热水出口连接热水管05，在热水管05上设置控制阀门，热水管05另外一端连接热水箱04；隔离层010与反应釜壳体01之间间隔设置有阻挡块03，阻挡块03的长度小于水流通道08的宽度，阻挡块03交错设置在隔离层010和反应釜壳体01的壁上，阻挡块03的长度设为水流通道08宽度的三分之二。采用该反应釜能够合理利用资源、回收热能。

申请公布号为CN104492365A的发明专利公开了一种能够对化学反应产生的泡沫进行消除的反应釜，参见附图2，该反应釜包括釜体205，釜体205的下端设有出料口208，釜体205的外围环绕设置有夹套206，釜体205的顶部连接有釜盖203，釜盖203上设有进料口209，在釜盖203的中心出设有一个支架202，支架202的顶部连接有搅拌电机201，搅拌电机201上连接有一个伸入釜体205的搅拌轴210，搅拌轴210上设有搅拌器207，所述的釜体205的内部设置有消泡装置，所述的消泡装置为连接在釜体205上的消泡网211，该消泡网211的表面设置有毛刺部212。该反应釜对消泡网211的结构进行了改进，在消泡网211的下表面设置的毛刺部212与泡沫接触后，能快速打破泡面表面张力，使泡沫快速的破灭。

申请公布号为CN104437313A的发明专利公开的反应釜需要专门提供反应釜壳体01，申请公布号为CN104492365A的发明专利公开的能够对化学反应产生的泡沫进行消除的反应釜需要专门提供釜体205，不仅需要专门为反应釜创造反应条件，由于它们大多是人造材料，因此需要成本。当需要容积较大时，耗费的材料较多，成本也相对较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无需提供专门的反应釜的反应容器、氨气发生装置、氨气发生方法，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的地下盐穴式反应釜的技术方案如下：

本发明提供的地下盐穴式反应釜，包括反应容器，所述反应容器是地下盐穴，反应物能够通过管柱和/或井身结构注入至所述地下盐穴，生成物能够通过所述管柱和/或井身结构被收集。

本发明提供的地下盐穴式反应釜还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，

所述反应物选自若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体；

所述生成物选自气体或者液体。

作为优选，所述地下盐穴式反应釜还包括搅拌系统，所述搅拌系统用于对处于所述地下盐穴中待反应的若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体进行搅拌。

作为优选，所述地下盐穴式反应釜还包括温控系统，所述温控系统用于对处于所述地下盐穴中待反应的若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体进行加热或者冷却。

作为优选，所述地下盐穴式反应釜还包括监控系统，所述监控系统用于对发生在所述地下盐穴中的反应过程进行监控。

作为优选，所述地下盐穴式反应釜还包括送入及吊出机构，所述送入及吊出机构用于将所述搅拌系统，和/或，温控系统，和/或，监控系统送入所述地下盐穴；所述送入及吊出机构还用于将所述搅拌系统，和/或，温控系统，和/或，监控系统从所述地下盐穴中吊出。

作为优选，所述送入及吊出机构包括线缆，所述线缆的长度大于所述地下盐穴的深度及管柱的高度之和，所述搅拌系统，和/或，温控系统，和/或，监控系统系在所述线缆的一端上。

作为优选，所述送入及吊出机构还包括定滑轮和卷扬机，所述定滑轮的圆周在竖直方向的切线处于所述管柱的竖直中心线上，所述线缆绕过所述定滑轮，所述线缆的另一端卷绕在所述卷扬机上。

作为优选，所述地下盐穴式反应釜还包括绞车，所述卷扬机装载于所述绞车上。

为了达到上述第二个目的，本发明提供的氨气发生装置的技术方案如下：

本发明提供的氨气发生装置包括本发明提供的地下盐穴式反应釜、压缩机、管道，所述地下盐穴式反应釜的井身结构上设置一旁通，所述管道的一端连接于所述压缩机，所述管道的另一端连接于所述旁通。

为了达到上述第三个目的，本发明提供的氨气发生方法的技术方案如下：

本发明提供的氨气发生方法基于本发明提供的氨气发生装置而实现，所述氨气发生方法包括以下步骤：

依次通过所述压缩机、管道、旁通、管柱向所述地下盐穴中注入N₂，体积为V₁/4；

依次通过所述压缩机、管道、旁通、管柱向所述地下盐穴中注入H₂，体积为3V₁/4；

向所述地下盐穴中注入催化剂；

为所述地下盐穴腔体加热，使其到达T₀

反应结束后，输出氨气；

其中， $V_1=\frac{P_0{V}_0{T}_1}{T_{0}P},$

V₀—地下盐穴腔体体积，P₀—N₂与H₂反应需要的压力，T₀—N₂与H₂反应需要的温度，T₁—地面温度，P—大气压。

本发明提供的氨气发生方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述氨气发生方法还包括将地下盐穴中的卤水排空的步骤。

作为优选，所述将地下盐穴中的卤水排空的步骤通过所述注入氮气的步骤实现。

本发明提供的地下盐穴式反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法利用现有的地下盐穴作为反应容器，反应物能够通过管柱和/或井身结构注入至地下盐穴，生成物能够通过管柱和/或井身结构被收集。无需提供专门的反应容器，因此，能够降低生产成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是申请公布号为CN104437313A的发明专利公开的反应釜的结构示意图；

图2是申请公布号为CN104492365A的发明专利公开的能够对化学反应产生的泡沫进行消除的反应釜的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的氨气发生装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的氨气发生方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的反应釜成本较高的问题，提供了一种无需提供专门的反应釜的反应容器、氨气发生装置、氨气发生方法，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的地下盐穴式反应釜、氨气发生装置、氨气发生方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的地下盐穴式反应釜的技术方案如下：

参见附图3，本发明实施例提供的地下盐穴式反应釜，包括反应容器，反应容器是地下盐穴1，反应物能够通过管柱2和/或井身结构3注入至地下盐穴1，生成物能够通过管柱2和/或井身结构3被收集。

本发明提供的地下盐穴式反应釜利用现有的地下盐穴1作为反应容器，反应物能够通过管柱2和/或井身结构3注入至地下盐穴1，生成物能够通过管柱2和/或井身结构3被收集。无需提供专门的反应容器，因此，能够降低生产成本。

其中，反应物选自若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体；生成物选自气体或者液体。

其中，地下盐穴式反应釜还包括搅拌系统9，搅拌系统9用于对处于地下盐穴1中待反应的若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体进行搅拌。

其中，地下盐穴式反应釜还包括温控系统8，温控系统8用于对处于地下盐穴1中待反应的若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体进行加热或者冷却。本实施例中，温控系统8包括温度传感器、加热装置、冷却装置，可以针对不同的反应物、反应条件为该温度传感器设定阈值，地下盐穴1内的温度低于该设定阈值的低值时，温度传感器触发该加热装置加热；地下盐穴1内温度高于该设定阈值的高值时，温度传感器触发该冷却装置制冷。

其中，地下盐穴式反应釜还包括监控系统7，监控系统7用于对发生在地下盐穴中的反应过程进行监控。由于地下盐穴1通常深度较深，用肉眼难以观察到地下盐穴1中的情况，设置改监控系统7后，便于对其中的反应情况进行监控。本实施例中，该监控系统7上设有摄像头和远程接口，通过该摄像头和远程接口，工作人员能够实时观察到地下盐穴1内的反应情况。此外，该监控系统7上还可以设有温度传感器、压力传感器等，通过温度传感器、压力传感器，能够实时探测到地下盐穴1内的温度数据和压力数据。

其中，地下盐穴式反应釜还包括送入及吊出机构，送入及吊出机构用于将搅拌系统9，和/或，温控系统8，和/或，监控系统7送入地下盐穴1；送入及吊出机构还用于将搅拌系统9，和/或，温控系统8，和/或，监控系统7从地下盐穴1中吊出。由于盐穴式反应釜的地下盐穴1通常深度较深，如果不设置该送入及吊出机构，难以将搅拌系统9，和/或，温控系统8，和/或，监控系统7送入或吊出该地下盐穴1。

其中，送入及吊出机构包括线缆6，线缆6的长度大于地下盐穴1的深度及管柱2的高度之和，搅拌系统9，和/或，温控系统8，和/或，监控系统7系在线缆6的一端上。此外，本实施例中，还包括一预留功能模块14，能够用于加载更多的功能模块，从而，使本发明实施例提供的盐穴式反应釜的应用范围更加广泛。

其中，送入及吊出机构还包括定滑轮13和卷扬机16，定滑轮13的圆周在竖直方向的切线处于管柱2的竖直中心线上，线缆6绕过定滑轮13，线缆6的另一端卷绕在卷扬机16上。本实施例中，定滑轮13的作用是改变线缆6的方向，使其能够有一段沿竖直方向，从而保证系在其上的搅拌系统9、温控系统8和监控系统7也能够呈竖直状态。此外，还可以将定滑轮13通过一柔性连接件连接在井架12上，此时，由于用于连接定滑轮13和井架12的连接件是柔性的，其能够呈一小角度摆动，因此，能够对线缆6的方向进行微调。本实施例中，线缆为铠装电缆。

其中，地下盐穴式反应釜还包括绞车5，卷扬机16装载于绞车5上。在这种情况下，除通过卷扬机16实现对线缆6的收放外，还可以通过移动绞车，改变该卷扬机16与定滑轮13之间的距离，达到对线缆6收放的目的。当该绞车5向右移动时，卷扬机16与定滑轮13之间的水平距离增大，在卷扬机16没有执行放卷动作的情况下，线缆6执行吊出动作；当该绞车5想做移动时，卷扬机16与定滑轮13之间的水平距离减小，在卷扬机16没有执行收卷动作的情况下线缆6执行送入动作。

为了达到上述第二个目的，本发明提供的氨气发生装置的技术方案如下：

氨气是一种重要的化工原料。氨气用于制造氨水、氮肥(尿素、碳铵等)、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等，广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。含氮无机盐及有机物中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。此外，液氨常用作制冷剂，氨还可以作为生物燃料来提供能源。

工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气；氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来源于水的电解)。由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。

参见附图3，本发明提供实施例的氨气发生装置包括本发明提供的地下盐穴式反应釜、压缩机10、管道11，地下盐穴式反应釜的井身结构3上设置一旁通15，管道11的一端连接于压缩机10，管道11的另一端连接于旁通15。

本发明提供的氨气发生装置利用现有的地下盐穴作为反应容器，反应物能够通过管柱2和/或井身结构3注入至地下盐穴1，生成物能够通过管柱2和/或井身结构3被收集。无需提供专门的反应容器，因此，能够降低生产成本。

为了达到上述第三个目的，本发明提供的氨气发生方法的技术方案如下：

参见附图3和附图4，本发明提供实施例提供的氨气发生方法基于本发明提供的氨气发生装置而实现，氨气发生方法包括以下步骤：

步骤1：依次通过压缩机10、管道11、旁通15、管柱2向地下盐穴1中注入N₂，体积为V₁/4；

步骤2：依次通过压缩机10、管道11、旁通15、管柱2向地下盐穴1中注入H₂，体积为3V₁/4；

步骤3：向地下盐穴1中注入催化剂；

步骤4：为地下盐穴1腔体加热，使其到达T₀；

步骤5：反应结束后，输出氨气；

其中， $V_1=\frac{P_0{V}_0{T}_1}{T_{0}P},$

V₀—地下盐穴1腔体体积，P₀—N₂与H₂反应需要的压力，T₀—N₂与H₂反应需要的温度，T₁—地面温度，P—大气压。

本实施例中，先执行向地下盐穴1中注入N₂的动作，后执行向地下盐穴1中注入H₂的动作，是因为N₂的密度大，H₂的密度小，注入过程中，地下盐穴1内的情况较稳定。因此，在上述步骤2之后，还包括打开搅拌系统9，使得N₂与H₂充分混合的步骤。

实践中，还可以先执行向地下盐穴1中注入H₂的动作，后执行向地下盐穴1中注入N₂的动作，此时，由于N₂的密度大，H₂的密度小，在注入N₂的过程中就可以实现N₂与H₂进行混合。但是，为了使反应更加充分，还是需要打开搅拌系统9，使得N₂与H₂充分混合。在这种情况下，能够使得N₂与H₂的反应效率更高。

本发明提供的氨气发生方法还可采用以下技术措施进一步实现。

其中，氨气发生方法还包括将地下盐穴1中的卤水排空的步骤，实践中，有的地下盐穴1会出现卤水排不净的情况，在有些情况下，会影响目标反应的进行，因此，就需要将地下盐穴1中残存的卤水排净。

其中，将地下盐穴1中的卤水排空的步骤通过注入氮气的步骤实现。在这种情况下，相当于注入氮气的步骤一箭双雕，即其中一个目的是将待反应的氮气注入到地下盐穴中，另一个目的就是将地下盐穴1中残存的卤水排净。

本发明实施例提供的氨气发生方法利用现有的地下盐穴作为反应容器，反应物能够通过管柱2和/或井身结构3注入至地下盐穴1，生成物能够通过管柱2和/或井身结构3被收集。无需提供专门的反应容器，因此，能够降低生产成本。

本实施例中，

1)基础结构：

地下盐穴反应釜的基础结构包括两个，一个是地下盐穴1，一个是联通地下盐穴1与地面的管柱2。管柱系统在采盐中也需要，是采盐后遗留下来的，因为不需要单独施工，节省成本。

地下盐穴1作为反应釜的具体反应空间，管柱2是地面与反应釜沟通的通道。

2)辅助设备：

(1)温度控制系统

地下盐穴1本身就有高于地面室温的地层温度，埋深增加100m，地层温度升高约3℃，如地下1000m的地下盐穴，实测温度约为50℃，地下2000m的地层，实测温度约为86℃。可以根据不同的反应温度需求选择不同的地层地下盐穴作为反应釜。

当反应需求温度高于地层温度时，可以使用额外的温度控制系统为地下盐穴1中的反应物提供额外的热源，额外的温度来源既可以是地面的也可以是地下。可以事先给反应物加热到设定温度在输入到地下盐穴反应釜，也可以先将反应物输入到地下反应釜，然后在地下反应釜中利用电加热进行加热。

(2)压力控制系统

可以给地下盐穴施加不高于地层压力80％的压力，只要不高于地层压力的80％，就足以保证地下盐穴的密封性，保证安全。比如1000m深的地下盐穴，地层压力为23MPa，最大施加压力可以约为18MPa；1500m的地下盐穴，地层压力为34.5MPa，最大施加压力可以为27.5MPa。

压力施加可以通过地面上的压缩机提供压力，通过管道系统给地下盐穴反应釜施加压力。如果是气体反应，可以直接输入定量的气体施加压力，如果是液体反应，可以输入空气或者氮气施加压力，也可以直接用液体施加压力。

(3)搅拌系统

有些反应需要反应气体或者液体充分混合，可以在腔体中放入类似风扇的旋转系统，推动流体运动，使得充分混合发生反应。

(4)监测系统

在地下盐穴中放入温度传感器，压力传感器等，通过铠装电缆将信号传输到地面。

地下盐穴与管柱直接相连，管柱底部有套管鞋，负责支撑管柱与密封，地面的井身结构与管柱相连，井身结构可以给出输入输出接口并保证密封。将搅拌系统、温控系统、监测系统分别挂载在铠装电缆上，利用绞车和井架，通过井身结构及管柱，放入地下盐穴之中。搅拌系统在铠装电缆的最底部，温控系统在地下盐穴中部，监测系统在地下盐穴顶部。压缩机与井身结构直接相连。

铠装电缆，主要作用有两个，一是悬挂底部设备，二是给设备供电并输出信号。

搅拌系统，主要是可折叠的风扇，放入过程中风扇折叠，放入后风扇打开，通过风扇旋转带动流体向地下盐穴底部方向流动，形成闭合流场，使得反应流体均匀混合。

温控系统，主要温度加热设备，可由电加热实现。温控系统在地下盐穴中部可由保证热源向周围均匀辐射。

监测系统，主要是温度监测及压力监测，监测数据通过铠装电缆传输到地面。监测系统放在地下盐穴顶部，有利于监测地下盐穴最边缘部分的温度情况。

压缩机，主要是提供高压气体。

由于地下盐穴与地面的联接只能通过管柱系统，而管柱系统具有一定的尺寸，因为所有需要放入地下的结构装置都要求小于管柱的尺寸。

地下盐穴改造步骤：

1)腔体形态探测

利用声呐测腔仪对地下盐穴的形态进行探测，测得地下盐穴的埋深、高度、直径、套管鞋位置、体积等。

2)气密封测试

对地下盐穴按照地下盐穴气密封测试实验开展气密封测试，试压24小时，如果满足气密封实验，则进行下一步，如果不满足，可以弃用，也可以进行改造使其满足气密封实验，鉴于国内大量的废弃溶腔，没必要进行改造，可直接弃用。

3)放入温度控制系统、搅拌系统及监控系统

利用地面绞车，用铠装电缆吊起温度控制系统、搅拌系统以及监控系统，通过管柱，放入地下盐穴之中。

4)压力控制系统

压力控制系统由地面上的空气压缩机负责提供压力。

井身结构、管柱、套管鞋均为采盐遗留下的废弃产品，无需重新施工。

利用地下盐穴作为反应釜有以下几个特点：

1)成本低

几乎不需要成本，利用采盐遗留下的废弃地下盐穴作为反应釜，利用采盐使用的管柱系统作为反应釜与地面沟通的通道。仅仅需要温度控制系统、压力控制系统、搅拌系统以及监测系统，成本远低于普通的地面反应釜设备。

2)安全性高

地下盐穴一般在地下几百米甚至上千米，即使有一些问题发生也不会影响到地面，相对于地面反应釜而言，是一种高度安全的反应釜。

3)效率高

地下盐穴体积大，少则几万方，大则几十万方，一次反应可以形成大量的产品，与地面反应釜相比，效率极高。

4)具有天然地层温度

不同埋深的地下盐穴有着不同的地层温度，如地层1000m，约有50℃，地层2000m，约有86℃，可以根据不同的反应温度选择不同地层的地下盐穴反应釜，直接节省生产成本。即使地层温度不满足反应温度，也可以通过探入地下的温度控制装置，在现有的地层温度上进行加热，依然是节约成本。同时，盐岩的导热性要比一般的人造材料差，姑能够长时间的保持温度恒定，也节约了成本。

5)极限反应压力大

因为地层压力比较大，只要不高于地层压力的80％，就足以保证地下盐穴的密封性，因此适用于高压的化学反应。例如，地层1000m的地下盐穴地层压力约为23MPa，最高反应压力可以高达约18MPa，地层2000m的地下盐穴地层压力约为46MPa，最高反应压力约为36MPa，因此可以根据不同的压力需求选择不同的地层地下盐穴做反应釜。

6)将废弃地下盐穴变废为宝

废弃地下盐穴是盐矿开采后的采空区，成片的地下盐穴采空区会引发地质灾害，主要表现在形成大面积地表沉陷和卤水岀冒污染地下水，在地表沉陷区域往往伴随卤水上涌，对水和土壤环境产生污染，严重时外泄卤水与浅层地表水形成通道，直接污染饮用水。国外盐矿采空区地面沉陷事故时有发生，在我国湖南、湖北、四川、江西、云南等井矿盐产业大省，近年来也发生了多起盐矿地面沉陷事故，给矿区人民生命财产和生态环境带来了重大损失。

利用废弃地下盐穴做反应釜能充分利用地下盐穴，反应的高压能够抑制地下盐穴的蠕变收缩，同时也降低了地面沉降的危害；被利用的地下盐穴由于卤水被排空，不会污染地下水。因此，利用废弃地下盐穴作为反应釜不仅降低或避免了地质灾害，还同时产生了效益，变废为宝，为盐矿的可持续发展提供了一种思路。

本实施例仅给出了气气反应生成气体的例子，在生成物是液体的情况下，需要通过向地下盐穴1中加压的方式，或者，利用地上泵的方式将生成物汲取出来。

当生成物为体积较大的块状固态物时，由于管柱2的截面尺寸较小，难以将该生成物从地下盐穴1中汲取出来。

同样，当生成物为粉末状固态物时，汲取该粉末状固态物时，会有相当一部分粘在该地下盐穴1和管柱2上，造成生成物得率降低。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种地下盐穴式反应釜，包括反应容器，其特征在于，所述反应容器是地下盐穴，反应物能够通过管柱和/或井身结构注入至所述地下盐穴，生成物能够通过所述管柱和/或井身结构被收集。

2.根据权利要求1所述的地下盐穴式反应釜，其特征在于，

所述反应物选自若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体；

所述生成物选自气体或者液体。

3.根据权利要求1所述的地下盐穴式反应釜，其特征在于，还包括搅拌系统，所述搅拌系统用于对处于所述地下盐穴中待反应的若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的地下盐穴式反应釜，其特征在于，还包括温控系统，所述温控系统用于对处于所述地下盐穴中待反应的若干种气体，或者，若干种液体，或者，若干种气体和若干种液体进行加热或者冷却。

5.根据权利要求1所述的地下盐穴式反应釜，其特征在于，还包括监控系统，所述监控系统用于对发生在所述地下盐穴中的反应过程进行监控。

6.根据权利要求3～5中任一所述的地下盐穴式反应釜，其特征在于，还包括送入及吊出机构，所述送入及吊出机构用于将所述搅拌系统，和/或，温控系统，和/或，监控系统送入所述地下盐穴；所述送入及吊出机构还用于将所述搅拌系统，和/或，温控系统，和/或，监控系统从所述地下盐穴中吊出；

作为优选，所述送入及吊出机构包括线缆，所述线缆的长度大于所述地下盐穴的深度及管柱的高度之和，所述搅拌系统，和/或，温控系统，和/或，监控系统系在所述线缆的一端上；

作为优选，所述送入及吊出机构还包括定滑轮和卷扬机，所述定滑轮的圆周在竖直方向的切线处于所述管柱的竖直中心线上，所述线缆绕过所述定滑轮，所述线缆的另一端卷绕在所述卷扬机上；

作为优选，所述盐穴式反应釜还包括绞车，所述卷扬机装载于所述绞车上。

7.氨气发生装置，其特征在于，包括权利要求1～6中任一所述地下盐穴式反应釜、压缩机、管道，所述地下盐穴式反应釜的井身结构上设置一旁通，所述管道的一端连接于所述压缩机，所述管道的另一端连接于所述旁通。

8.氨气发生方法，其特征在于，基于权利要求7所述的氨气发生装置而实现，所述氨气发生方法包括以下步骤：

依次通过所述压缩机、管道、旁通、管柱向所述地下盐穴中注入N₂，体积为V₁/4；

依次通过所述压缩机、管道、旁通、管柱向所述地下盐穴中注入H₂，体积为3V₁/4；

向所述地下盐穴中注入催化剂；

为所述地下盐穴腔体加热，使其到达T₀；

反应结束后，输出氨气；

其中， $V_1=\frac{P_0{V}_0{T}_1}{T_{0}P},$

V₀—地下盐穴腔体体积，P₀—N₂与H₂反应需要的压力，T₀—N₂与H₂反应需要的温度，T₁—地面温度，P—大气压。

9.根据权利要求8所述的氨气发生方法，其特征在于，还包括将地下盐穴中的卤水排空的步骤。

10.根据权利要求9所述的氨气发生方法，其特征在于，所述将地下盐穴中的卤水排空的步骤通过所述注入氮气的步骤实现。