CN108150143A - 可燃冰的采集系统及采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可燃冰的采集系统，包括设置在海面的太阳能热水交换器，太阳能热水交换器设有冷海水输入口和热海水输出口，热海水输出口与待开采天然气水合物层之间连接有热水泵和热海水输送管道；待开采天然气水合物层的上部设有用于获取加热分解出的甲烷的收集罩，收集罩的顶部通过甲烷收集泵和回收管道与海面上的气罐连接。本发明借助太阳能和海水这两个环境中存在的物质，对海水进行加热导入对可燃冰进行采集，既达到了环保的要求，对于采集不同的可燃冰也没有特殊要求，实施方便。
Description
技术领域
本发明属于可燃冰的开采领域，具体涉及一种可燃冰的采集系统及采集方法。
背景技术
目前，对于可燃冰的采集大多通过降低压力促使天然气水合物分解，或者通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂，如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等,破坏天然气水合物藏的相平衡条件, 促使天然气水合物分解等等。但是，现存的采集方法都具有一定的局限性，对于天然气水合物的性质有特殊要求，对于环境保护也有一定的破坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可燃冰的采集系统及采集方法，对天然气水合物的性质没有特殊要求，且环保。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种可燃冰的采集系统，其特征在于：它包括设置在海面的太阳能热水交换器，太阳能热水交换器设有冷海水输入口和热海水输出口，热海水输出口与待开采天然气水合物层之间连接有热水泵和热海水输送管道；待开采天然气水合物层的上部设有用于获取加热分解出的甲烷的收集罩，收集罩的顶部通过甲烷收集泵和回收管道与海面上的气罐连接。
按上述方案，本系统还包括设置在所述的待开采天然气水合物层的电加热器，电加热器通过加热电缆与海面设备连接进行供电。
按上述方案，所述的热海水输送管道由隔热材料制成。
利用所述的可燃冰的采集系统实现的可燃冰的采集方法，其特征在于：
当可燃冰采集船行驶到采集地点后，太阳能热水交换器从冷海水输入口注入海面海水，在太阳能热水交换器中加热到一定温度后，通过热水泵将升温后的海水由热海水输送管道传输到待开采天然气水合物层，由加热后的热海水对天然气水合物加热，达到20℃温度后，天然气水合物开始分解，释放出甲烷气体，借助甲烷收集泵通过收集罩收集后由回收管道传输到气罐中压缩储存。
按上述方法，待开采天然气水合物层中还设有电加热器，电加热器通过加热电缆与海面设备连接进行供电，采用热海水和电加热器一起对天然气水合物加热。
本发明的有益效果为：
1、借助太阳能和海水这两个环境中存在的物质，对海水进行加热导入对可燃冰进行采集，既达到了环保的要求，对于采集不同的可燃冰也没有特殊要求，实施方便。
2、在太阳能加热的基础上，辅助电加热器，提高加热的速度，从而提高分解的速度和开采的效率。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为太阳能热水交换器的结构示意图。
图中：1-气罐，2-回收管道，3-甲烷收集泵，4-热水泵，5-太阳能热水交换器，6-热海水输送管道，7-待开采天然气水合物层，8-电加热器，9-收集罩，10-气体采集管道，11-加热电缆，12-冷海水输入口。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
本发明提供一种可燃冰的采集系统，如图1和图2所示，它包括设置在海面的太阳能热水交换器5，太阳能热水交换器5设有冷海水输入口12和热海水输出口，热海水输出口与待开采天然气水合物层7之间连接有热水泵4和热海水输送管道6；待开采天然气水合物层7的上部设有用于获取加热分解出的甲烷的收集罩9，收集罩9的顶部通过甲烷收集泵3和回收管道2与海面上的气罐1连接。本实施例中，收集罩9的顶部通过气体采集管道10与甲烷收集泵3连接。
本系统还包括设置在所述的待开采天然气水合物层7的电加热器8，电加热器8通过加热电缆11与海面设备连接进行供电。
为了能够将更多的热能用来给天然气水合物层7加热，热海水输送管道6由隔热材料制成。
利用所述的可燃冰的采集系统实现的可燃冰的采集方法，当可燃冰采集船行驶到采集地点后，太阳能热水交换器5从冷海水输入口12注入海面海水，在太阳能热水交换器5中加热到一定温度后，通过热水泵4将升温后的海水由热海水输送管道6传输到待开采天然气水合物层7，由加热后的热海水对天然气水合物加热，达到20℃温度后，天然气水合物开始分解，释放出甲烷气体，借助甲烷收集泵3通过收集罩9收集后由回收管道2传输到气罐1中压缩储存。进一步的，待开采天然气水合物层7中还设有电加热器8，电加热器8通过加热电缆11与海面设备连接进行供电，采用热海水和电加热器8一起对天然气水合物加热。
海水进入太阳能热水交换器5的太阳能真空管中后，由于其真空管具有的高吸收率和低发射率，将吸收的太阳辐射转换成热能，利用冷水比重大，热水比重小的特点，在真空管内形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环，使整个水的温度逐步升高，达到一定温度，然后通过热水泵4导入海底。
本发明利用与以往不同的开采方式，在借助太阳能的情况下，对海水加热导入可燃冰采集处，既达到了环保的要求，对于可燃冰也没有特殊的要求，不会对环境产生太大的影响，实施方便。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可燃冰的采集系统，其特征在于：它包括设置在海面的太阳能热水交换器，太阳能热水交换器设有冷海水输入口和热海水输出口，热海水输出口与待开采天然气水合物层之间连接有热水泵和热海水输送管道；待开采天然气水合物层的上部设有用于获取加热分解出的甲烷的收集罩，收集罩的顶部通过甲烷收集泵和回收管道与海面上的气罐连接。
2.根据权利要求1所述的可燃冰的采集系统，其特征在于：本系统还包括设置在所述的待开采天然气水合物层的电加热器，电加热器通过加热电缆与海面设备连接进行供电。
3.根据权利要求1所述的可燃冰的采集系统，其特征在于：所述的热海水输送管道由隔热材料制成。
4.利用权利要求1所述的可燃冰的采集系统实现的可燃冰的采集方法，其特征在于：
当可燃冰采集船行驶到采集地点后，太阳能热水交换器从冷海水输入口注入海面海水，在太阳能热水交换器中加热到一定温度后，通过热水泵将升温后的海水由热海水输送管道传输到待开采天然气水合物层，由加热后的热海水对天然气水合物加热，达到20℃温度后，天然气水合物开始分解，释放出甲烷气体，借助甲烷收集泵通过收集罩收集后由回收管道传输到气罐中压缩储存。
5.根据权利要求4所述的可燃冰的采集方法，其特征在于：待开采天然气水合物层中还设有电加热器，电加热器通过加热电缆与海面设备连接进行供电，采用热海水和电加热器一起对天然气水合物加热。
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