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天然气水合物抑制评价实验装置

简要描述:

该水合物实验装置主要用于模拟天然气合物的生成和水合物抑制剂的评价筛选等室内研究。评价的水合物抑制剂包括:热力学抑制剂、动力学抑制剂、防聚结剂及其复合产品。

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 一、装置的功能

  该水合物实验装置主要用于模拟天然气合物的生成和水合物抑制剂的评价筛选等室内研究。评价的水合物抑制剂包括:热力学抑制剂、动力学抑制剂、防聚结剂及其复合产品。

  二、主要技术指标

  工作压力:20MPa

  设计压力:25MPa

  压力测量精度:0.1%F.S

  工作温度:-15~90℃

  反应釜容积:500mL

  流量调节范围:0~100mL/min

  搅拌速度:0~1000rpm

  三、装置的组成

  该装置主要由带观察窗的高压反应釜;恒温浴槽;气体增压系统;真空系统;温度控制系统;压力、温度、扭矩、转速、功率、气体流量等参数检测系统;数据采集处理系统等部份组成。实验装置工艺流程如图所示(附后)。

  四、组成装置各部件的技术指标

  1.取样气瓶

  容积:2L,工作压力:25MPa,材质:316L,数量:1只。

  容积:1L,工作压力:25MPa,材质:316L,数量:1只。

  2.活塞式中间缓冲容器

  容积:2L,工作压力:25MPa,材质:316L,数量:1只。

  通过活塞位置改变达到气体增压的目的。

  3.自动增压装置

  采用ZJ-X8/40型双柱塞泵增压,该泵可手动控制,也可由计算机自动控制增压。泵的流量8L/h,排出流量可调,工作压力:40MPa。

  4.油缸

  工作压力:6.3MPa,行程:250mm,用于恒温浴槽的升降。

  5.减压阀

  YT-5A型,压力调节范围:0~25MPa。

  6.压力变送器及显示仪表

  用于测量泵、缓冲容器及高压反应釜压力

  压力变送器 量程:25MPa,精度:0.1%F.S

  压力数显表 型号:WP-C901-20-12-P

  7.气体质量流量控制器

  用于计量进入反应釜的气体流量

  该流量可显示瞬时及累积流量

  流量计型号:DO7-11A/ZM,工作压力:10MPa,量程:100mL/min

  流量显示表:DO8-8B/ZM

  8.耐硫压力表

  用于测量缓冲容器、反应釜进口、反应釜压力

  压力表量程:25MPa

  9.扭矩仪

  可测量扭矩、转速、功率

  型号:NJO

  10.恒温浴槽

  工作温度:-15~90℃,容积:30L,控温精度:±0.1℃

  型号:THYD-1530T

  11.真空系统

  由真空泵、真空表、真空缓冲容器组成,用于对反应釜抽空

  真空泵型号:2XZ-1型

  12.反应釜

  有效容积:500mL。反应釜高度与直径比为2﹕1,最大工作压力:20MPa,设计安全压力:25MPa,工作温度:-15~90℃。

  反应釜材质:HC合金

  反应釜上设置透明观察窗,结合冷光源能有效清晰地观察反应釜内液体变化及水合物生成的情况。

  反应釜的温度通过精密铂电阻测量,测量分上、下两个点,釜的上部设置气体排放口、液体加注口、测压口、抽空口,下部设置液体排放口。

  反应釜搅拌器叶片采用双层布置,叶轮直径与反应釜直径之比为0.42﹕1,采用无级调速方式,转速调节范围0~1000rpm,搅拌叶片安装高度可调。

  反应釜上封头可拆,采用螺钉压紧“O”型圈密封,拆卸方便,快速,无泄漏。

  五、操 作

  1.恒温浴槽的上升

  a.关闭ZJ-X8/40型双柱塞泵出口到缓冲容器的阀门;

  打开ZJ-X8/40型双柱塞泵出口到油缸下端阀门

  关闭ZJ-X8/40型双柱塞泵出口到油缸上端阀门

  关闭油缸下端回油阀门

  打开油缸上端回油阀门

  b.将面上手动自动开关打到手动位置;

  C.打开面板上恒压泵开关;

  d.油缸柱塞驱动恒温浴槽上升;

  e.上升到最高后关闭柱塞泵出口到油缸下端阀门。

  注意:油缸上升到极限位置时,压力会迅速上升,而超过油缸的工作压力6.3MPa,实际上油缸上升压力不超过0.8MPa,为防止压力过载,本装置可设置恒压泵的上限保护压力,当油缸压力达到设置的恒压泵的上限保护值时,会自动停泵保护。

  上限保护压力值由补偿泵压力表设置,设计方法详见压力显示仪表使用说明。

  油缸升降时一定要设置此压力保护值,以防油缸压力过载。

  2.恒温浴槽下降

  a.关闭ZJ-8/40型双柱塞泵出口到缓冲容器的阀门;

  打开双柱塞泵出口到油缸上端阀门

  关闭双柱塞泵出口到油缸下端阀门

  关闭油缸上端回油阀门

  打开油缸下端回油阀门

  b.将面板上手动自动开关打到手动位置;

  c.打开面板上恒压泵开关;

  d.油缸带动恒温浴槽下降;

  e.下降到最低点后,关闭柱塞泵;

  3.缓冲容器内气体增压

  a.将取样气瓶接到装置流程上;

  b.打开活塞缓冲容器上端阀门、下端阀门,及缓冲容器回油阀、关闭减压阀(逆时针调到头);

  c.关闭双柱塞泵出口到油缸上端、下端阀门;

  d.打开取样气瓶上的阀门,气体进入缓冲容器;

  等取样瓶压力与缓冲容器压力平衡后,关取样气瓶阀门、缓冲容器回油阀。

  e.开双柱塞泵增压,增压至需要压力停泵。

  双柱塞泵可手动或自动操作,手动操作时可设置上限保护,增压到保护压力后会自动停泵。上限保护压力设置方法同前页所述。

  自动增压值由计算机设置,并自动补偿。

  4.减压阀

  逆时针旋转时,减压阀逐渐关闭。

  顺时针旋转时,减压阀逐渐打开,出口压力升高。

  5.气体质量流量控制器

  使用及注意事项详见其说明书。

  6.扭矩传感器及扭矩仪

  使用及注意事项详见其使用说明书。

  7.恒温浴槽

  使用及注意事项详见其使用说明书。

  8.真空系统

  对反应釜抽空时,打开面板上真空泵开关,及反应釜上抽空阀门。

  抽空完毕后关反应釜抽空阀门,关真空泵开关,打开真空缓冲容器上阀门放空。

  注意:一定要及时打开真空缓冲容器上阀门放空,以防真空泵回油。

  9.搅拌调速

  打开面板上搅拌开关,调速器上开关,顺时针转动调速器,搅拌速度逐渐增大,转速由扭矩仪表上转速表显示。

  六、安 全

  仪器的安全操作涉及到操作者的人身安全和仪器的正常使用寿命,厂家提醒操作者注意如下要点:

  * 仪器的各类仪表和计算机必须保证正确的电源输入,必须配有自动稳压保护装置。

  * 仪器各部保证有良好的接地。

  * 流程管汇各部的压力不高于设计压力,特别不能高于各种检测仪表的量程,使用气体加压时必须格外小心。

  * 仪器的阀门设计为手动操作,请按试验步骤预先设计好试验流程走向,任何一阀门的操作错误均可能导致整个试验的失败。

  七、安 装

  仪器出厂时已全部安装就绪,并经过实际测试。为了方便包装运输,仪器分成不同部分包装,安装时请仔细参阅流程图。

  安装工作也可由厂方技术人员和用户共同完成,以便用户进一步熟悉仪器,便于日后日常维护。

  八、维 护

  本仪器所配计算机为仪器的专用控制机,切忌乱拷软件,尤其是来历不明的软盘,计算机病毒可能会导致控制及数据采集的混乱和错误。

  仪器所有与液体接触的部分均为HC和316L材质,有一定的抗腐蚀性能,但并非一劳永逸。对流程管汇部分需经常清洗,尤其是注完酸或其它强腐蚀液体后要立即用清水清洗。流程长期不用时,流程管汇内注满油或用高压气吹干,以防锈蚀。

  长期使用会造成对流程密封件的正常破损,影响密封性能,所以,建议

  定期对仪器进行耐压试验,对仪器.的泄露部分更换密封件,对经常使用者其周期以3个月为宜。

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