首页 > 专利 > 宁波市成大机械研究所 > 海床可燃冰的收集办法及系统专利详情

海床可燃冰的收集办法及系统   0    0

有效专利 查看PDF
专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2013-07-06
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2015-02-11
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2016-12-28
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2033-07-06
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201310282370.4 申请日 2013-07-06
公开/公告号 CN104278975B 公开/公告日 2016-12-28
授权日 2016-12-28 预估到期日 2033-07-06
申请年 2013年 公开/公告年 2016年
缴费截止日
分类号 E21B43/01E21B43/24E21B43/22 主分类号 E21B43/01
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 2
权利要求数量 3 非专利引证数量 1
引用专利数量 5 被引证专利数量 0
非专利引证 1、窦斌等.地面分解法开采海底天然气水合物《.天然气工业》.2008,第28卷(第07期),;
引用专利 CN201953359U、CN102400667A、CN102817596A、CN1690360A、US2003136585A1 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、申请权转移、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 宁波市成大机械研究所 当前专利权人 宁波市成大机械研究所
发明人 李乐水、李贤明、李永红 第一发明人 李乐水
地址 浙江省宁波市江东区江南路599号 邮编
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省宁波市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明提供了一种海床可燃冰的收集办法及系统:通过海上甲烷收集船释放一个倒漏斗形的甲烷收集器到水底,也就是将收集器倒扣在海床上面的甲烷水合物堆积层,收集器内底部有一个热水注入管道,不断向收集器底部注入高温海水或者水蒸气,加热并分解可燃冰,分解后的甲烷通过收集器内部顶端的收集管道不断输送到甲烷收集船上,经过冷却和加压制成液化天然气LNG或压缩天然气CNG或再制成可燃冰储存,部分甲烷用来加热海水,甲烷收集船拖动水底的甲烷收集器缓慢移动,整个收集过程可以连续规模化生产。有益效果是只要停止注入高温海水,甲烷水合物就会停止分解,管路和容器罐有保温措施,排放物只有二氧化碳。
  • 摘要附图
    海床可燃冰的收集办法及系统
  • 说明书附图:图1
    海床可燃冰的收集办法及系统
  • 说明书附图:图2
    海床可燃冰的收集办法及系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2016-12-28 授权
2 2016-11-30 专利申请权的转移 登记生效日: 2016.11.10 申请人由李贤明变更为宁波市成大机械研究所 地址由250100 山东省济南市历下区华信路18号变更为浙江省宁波市江东区江南路599号
3 2015-02-11 实质审查的生效 IPC(主分类): E21B 43/01 专利申请号: 201310282370.4 申请日: 2013.07.06
4 2015-01-14 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.海床可燃冰的收集办法,其设备包括:热水或热气输入管道(1),增压水泵(2),燃烧加热炉(3),增压风机(4),储水罐(5),柴油发电机组(6),氮气压缩制冷机(7),储存罐(8),气体压缩分离器(9),换热器(10),甲烷收集船(11),甲烷输出管道(12),供水泵(13),控制中心(14),收集器(15),缆绳(16);其特征是收集器(15)是由高强度金属丝编织而成的,底边装有软的金属链条;为了防止热量损失,全部输送管道和容器罐外面都要作保温隔热处理;收集过程是,通过海上甲烷收集船(11)释放一个倒漏斗形的甲烷收集器(15)到水底,也就是将甲烷收集器扣在海床上面的可燃冰堆积层的上面,甲烷收集器内部的底部有一个热水或热气注入管道(1),不断向收集器底部注入高温海水或者水蒸气,加热并分解可燃冰,分解后的甲烷通过收集器(15)内部顶端的甲烷输出管道(12)不断输送到甲烷收集船(11)上,进入换热器(10)进行冷却,大部分甲烷经过氮气压缩制冷机(7)冷却到-162℃后变成液态甲烷LNG,或者再次变成可燃冰,或者压缩成压缩甲烷CNG输送到储存罐(8)中等待转运,小部分输送到燃烧加热炉(3)内燃烧并加热海水。

2.根据权利要求1所述的海床可燃冰的收集办法,其特征是:储水罐(5)中的水是经过增压水泵(2)输送进燃烧加热炉(3)内加热的,然后通过热水或热气输入管道(1)不断注入海床的,所收集的部分甲烷作为燃烧加热炉(3)的燃料给海水加热;燃烧加热炉(3)产生的废气通过增压风机(4)增压后被输进储水罐(5)内,其余热和水分以及含硫废物被水吸收,废气中的大部分二氧化碳变成碳酸混合入罐内的海水中,并再次回流到海床,排放物只有少量二氧化碳。

3.根据权利要求1所述的海床可燃冰的收集办法,其特征是:海水经供水泵(13)进入储水罐(5)之前,要经过换热器(10)进行热量交换升温,同时给刚刚从甲烷输出管道(12)上来的甲烷降温。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种海床可燃冰的收集办法及系统,尤其是一种结构简单、运行可靠成本低、节能环保、安全可控无污染物排放的海洋油气资源收集办法及系统,技术领域属于海洋油气资源开采领域。

背景技术

[0002] 海床可燃冰是甲烷在低温高压环境下与水分子结合形成的结晶体,加热减压分解后产生的主要气体成分是纯度很高的甲烷,甲烷分子只有一个碳原子,燃烧后排放的二氧化碳少,且没有硫化物产生,是一种理想的清洁能源。大洋中高纬度某些特定深度水下300~500米海域的海床上面由于属于低温高压环境,常年沉积着大量非常稳定的可燃冰。目前,世界上还没有一种成熟的收集这种海床可燃冰的技术和办法正式投入商业运行,原因是现有的收集办法都比较复杂,成本高,而且缺乏可控性和可操作性,容易引起甲烷的泄漏,造成环境污染和大气的温室效应,所有现有技术还处于试验室探索阶段,无法投入商业运营。

发明内容

[0003] 本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种结构简单、运行可靠、成本低、节能环保、安全可控无污染物排放的海床可燃冰的收集办法以及系统。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的:通过海上甲烷收集船释放一个倒漏斗形的由高强度金属丝编织而成的甲烷收集器到水底,也就是将收集器扣在海床上面的可燃冰堆积层,收集器内部的底部有一个热水或热气注入管道,不断向收集器底部注入高温海水或者水蒸气,加热并分解可燃冰,分解后的甲烷通过收集器内部顶端的甲烷输出管道不断输送到甲烷收集船上,经过冷却制成液化天然气LNG或者重新制成可燃冰,也可以压缩成压缩天然气CNG储存,所收集甲烷的一部分用来加热向收集器中注入的海水,甲烷收集船拖动水底的甲烷收集器缓慢移动,整个收集过程可以连续规模化生产。
[0005]  本发明的有益效果是:1、由于本发明是通过向收集器中注入热海水或者水蒸气,使可燃冰受热分解来完成气体收集的,在收集的过程中只要停止注入高温海水或者水蒸气,可燃冰就会在短时间内停止其分解过程,不会造成甲烷的泄漏。2、所收集的部分甲烷在燃烧加热炉内燃烧后加热海水,注入海床的高温海水或者水蒸气的热量一部分被可燃冰吸收,剩余部分上升到上面以后经过换热器换热再次加热海水得到循环利用。甲烷燃烧后产生的高温废气经过储水罐后再排到大气中,废气中的水分和热量再次得到吸收和利用,整套系统绝大多数管路和容器罐采用保温措施,几乎没有热能的浪费。3、该系统采用柴油发电机组供电,造价低,运行可靠,维护方便。4、该系统只是收集海床上面的可燃冰,不会造成海床坍塌。5、所收集的甲烷没有散发到大气中,经过多次循环利用达到收集率最大化。6、该系统燃烧产生的废气中的大部分二氧化碳混入储水罐内的海水中,变成碳酸再次注入海床。排放物只有少量二氧化碳。其他废弃物全部回填海床下面得到再利用,无污染物排放。
[0006] (一)附图说明
[0007] 附图1为本发明海床可燃冰收集办法及系统的示意图;
[0008] 附图2为本发明海床可燃冰收集办法及系统的简化示意图;
[0009] 其中:1热水或热气输入管道,2增压水泵,3燃烧加热炉,4增压风机,5储水罐,6柴油发电机组,7氮气压缩制冷机,8储存罐,9气体压缩分离器,10换热器,11甲烷收集船,12甲烷输出管道,13供水泵,14控制中心,15收集器,16缆绳。
[0010] (二)具体实施方式
[0011] 如图1、2所示为本发明海床可燃冰收集办法及系统的一种具体实施例。其设备包括:热水或热气输入管道(1),增压水泵(2),燃烧加热炉(3),增压风机(4),储水罐(5),柴油发电机组(6),氮气压缩制冷机(7),储存罐(8),气体压缩分离器(9),换热器(10),甲烷收集船(11),甲烷输出管道(12),供水泵(13),控制中心(14),收集器(15)和缆绳(16)。
[0012] 收集过程是通过海上甲烷收集船释放一个倒漏斗形的甲烷收集器(15)到水底,也就是将甲烷收集器扣在海床上面的可燃冰堆积层的上面,甲烷收集器内部的底部有一个热水或热气输入管道(1),不断向收集器底部注入高温海水或者水蒸气,加热并分解可燃冰,分解后的甲烷通过甲烷收集器内部顶端的甲烷输出管道(12)不断输送到甲烷收集船(11)上,进入换热器(10)进行冷却;甲烷经换热器(10)冷却后分离出的冷凝水流进储水罐(5)内。
[0013] 甲烷经换热器(10)冷却,再经过气体压缩分离器(9)压缩并分离出其中的水分后,经过流量控制分配阀分配,大部分甲烷经过氮气压缩制冷机(7)冷却到-162℃后变成液态天然气LNG,或者再次变成可燃冰,也可以压缩成压缩天然气CNG输送到储存罐(8)中等待转运。小部分输送到燃烧加热炉(3)内燃烧并加热海水。
[0014] 燃烧加热炉(3)最初可以用现成的甲烷作为燃料燃烧,加热海水。燃烧加热炉(3)内甲烷燃烧后产生的高温废气(主要成分是二氧化碳、少量硫化物和水蒸气)经过增压风机(4)增压,进入储水罐(5)中,废气中的热量再次加热海水;废气中的水蒸气变成液态水,硫化物也溶入水;废气中的大部分二氧化碳变成碳酸混合入罐内的海水中,再次注入海床。排放物只有少量二氧化碳。
[0015] 该系统的运行特别是各个管路的流量是由控制中心(14)进行整体控制的。
[0016] 储水罐(5)中的海水主要由供水泵(13)从表层海水中汲取,经换热器(10)加热后提供的。
[0017] 热水或热气输入管道(1)是根据海床出气量的多少和海水回填需要决定输入热水还是热水蒸气的。
[0018] 随着热水或热气的不断注入,收集器下面的可燃冰会不断分解,收集船要拖着收集器将整个矿层逐层收集。
[0019] 为了减少热量损失,该系统所有输送管路和容器罐外面都要作保温隔热处理。
[0020] 该系统的简化运转方式是,加热后的热水和水蒸气经过热水或热气输入管道(1),源源不断地注入海床,气态甲烷源源不断地从甲烷输出管道(12)生产出来。
版权所有:盲专网 ©2023 zlpt.xyz  蜀ICP备2023003576号