1 . (21) 4855097/03 (22) 31.07.90 (46) 30.07.92. Бюл, ¹ 28 (71) Московский горный институт (72) С.А.Ярунин, В.Н.Королева, В.В.Конарев, А.С.Лукаш, Л.Э.Варзар и В.И.Кричфалуши (56) Дегтярев Б,В. и др, Борьба с гидратами при эксплуатации газовых скважин в районах Севера. М.: Недра, 1969, с, 20-22.

Авторское свидетельство СССР

¹ 611023, кл. Е 21 F 5/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРАТА ИЗ ШАХТНОГО ГАЗА (57) Использование: утилизация шахтного

Метана путем перевода его в гидратное соИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для перевода шахтного газа в гидрат, Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения непрерывности процесса образования и отвода гидрата из реакторной камеры.

На чертеже представлено устройство для получения гидрата из шахтного газа, общий вид.

Устройство включает кожух 1; внутри которого размещена реакторная камера 2, выполненная в виде усеченного конуса 3, переходящего со стороны большего основания в полусферу 4, а со стороны меньшего основания в цилиндр 5. Соотношение диа„„ Ж„„1751359 А1 стояние. Сущность изобретения: устройство содержит реакторную камеру; которая имеет в основании полусферу, переходящую в усеченный конус, а затем в цилиндр. Внутри конусной и цилиндрической частей реакторной камеры встроен пресс-шнек. Величины диаметров малого и большого основания усеченного конуса и его длина относятся как

1;1,5;15, На поверхности. стенки конусной части реакторной камеры, начиная с половины ее длины, в направлении к малому основанию выполнены дроссельные отверстия, Со стороны сферической части в камере имеется дррссель-смеситель, сообщенный с магистралями подвода воды и газа. 1 ил, метров оснований и длины конусной части составляют d>: бг: I = 1;1,5: 15.

Полусфера 4 реакторной камеры 2 связана с дросселем-смесителем 6, который в свою очередь соединен гидравлическим насосом 7 с магистралью 8 подвода воды и бд через компрессор 9 с магистралью 10 под- (Я вода газа. При этом на стенках конусной, о части реакторной камеры 2 на расстоянии, равном лоловннв еедлннм ветерану мень- )в шего основания, выполнены дроссельные отверстия 11, Внутри реакторной камеры 2 установлен пресс-шнек 12, Кожух 1 устройства имеет патрубки для отвода воды и газа, соответственно 13 и 14.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

1751359

Извлекаемый из угленосной толщи шахтный газ по магистралИ 10. подвода газа поступает в компрессор 9 и оттуда под высоким давлением и с высокой температурой направляется в дроссель-смеситель 6., куда 5 одновременно по магистрали 8 подвода воды через гидравлический насос 7 подводит, ся вода. Вода и газ, смешиваясь в дроСселе-смесителе 6, образуют газоводяную смесь, которая дросселируется в полу- 10 сферу 4 реакторной камеры 2. В результате резкого снижения температуры и умейьшения давления газоводяной смеси в реакторной камере 2 создаются начальные условия гидратообразования. Образовавшийся гид- 15 ратный шлам, передвигаясь пресс-шнеком

12 вдоль реакторной камеры 2, подвергается уплотнению и к разгрузочному концу реакторной камеры 2 достигает максимального значения плотности при оп- 20 ределенных давлении и температуре газа.

Пресс-шнек 12 непрерывно выводит из реакторной камеры 2 уплотненный гидрат, а в реакторную камеру 2 продолжает поступать под давлением газоводяная смесь. 25

Непрореагировавший газ выводится из реакторной камеры 2 в полость между кожухом 1 и самой реакторной камерой 2. При этом температура и давление газа снижаются за счет прохождения его через дроссель- 30 н ые отверстия 11, вследствие чего осуществляется охлаждение реакторной камеры 2, способствующее улучшению условий образования кристаллогидратов, Из полости между кожухом 1 и реакторной ка- 35 мерой 2 непрореагировавшие вода и газ по патрубкам 13 и 14 выводятся из устройства и вновь возвращаются в процесс.

Пример. В реакторную камеру подаются компоненты: 1 л воды и 1,8 л газа 40 (метановоздушная смесь) под давлением 10

МПа и температуре 283 К. При дросселиро; вании газа его давление резко снижается до . 1,5 МПа, а температура до 255 К. Температура газоводяной смеси снижается до 277 К, что соответствует процессу гидратообразования. Образовавшийся в этих условиях гидратный шлам имеет плотность 0,4 кг!м . В дальнейшем по мере роста кристаллов гидрата, удаления непрореагировавших воды и газа, дополнительного сжатия пресс-шне-. ком плотность гидрата достигает максимального значения при данных температуре и давлении. При выходе непрореагировавmего газа через дроссельные отверстия конусной части реакторной камеры давление его снижается с 1,5 МПа до 0,1 МПа, а температура с 277 К до 269 К, что создает дополнительные возможности охлаждения реакторной камеры, улучшающие условия образования кристаллогидратов.

Формула изобретения

Устройство для получения гидрата из шахтного газа, включающее компрессор, гидравлический насос, реакторную камеру и магистрали подвода газа и воды, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения непрерывного процесса образования и отвода гидрата из реакторной камеры, оно снабжено кожухом. имеющим патрубки для отвода воды и газа,"а реакторная камера выполнена в виде усеченного конуса, переходящего со стороны:больmего основания в полусферу, а со стороны меньшего вЂ” в цилиндр, причем соотношение диаметров оснований и длины конусйой части составляет 1: 1 5: 15, а йа стенках конусной части на расстоянии, равном половине ее длины, в сторону меньшего основания выполнены дроссельные отверстия, при этом реакторная камера снабжена дросселемсмесителем, размещенным со стороны сферической части и сообщенным с магистралями подвода воды и газа, и прессшнеком, размещенным в цилиндроконической части, и установлена внутри кожуха, 1751359 газ нода газ огидраг

Составитель

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А,Осауленко

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2672 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государствен. ного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Устройство для получения гидрата из шахтного газа

Способ дегазации пластов-спутников // 1749481

Способ обработки массива горных пород // 1745971

Способ борьбы с местными скоплениями газа // 1745970

Способ дегазации угольных пластов // 1744271

Способ извлечения газа из угольных и породных проб и устройство для его осуществления // 1740693

Способ управления газовыделением при гидроотжиме в подготовительных выработках // 1735598

Изобретение относится к горному делу

Способ управления газовыделением при проведении подготовительной выработки по высокогазоносному пласту // 1735597

Изобретение относится к горному делу

Способ дегазации газоносных и пожароопасных пластов // 1731964

Способ определения газопроницаемости прослоя соляных пород вблизи горной выработки // 1723344

Способ управления газовыделением из выработанного пространства // 2100611

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с газовыделением при отработке высокогазоносных угольных пластов пологонаклонного залегания с прямоточной схемой проветривания с подсвежением исходящей струи выемочного участка

Устройство для выдачи метана из шахты // 2100614

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче угля

Способ дегазации угленосной толщи // 2103516

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разгрузки от горного давления, защиты и дегазации выбросоопасных и газоносных пластов

Способ герметизации дегазационных скважин // 2108464

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при дегазации углепородного массива через скважины или шпуры на подземных горных выработках

Способ дегазации угольных пластов // 2117764

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при добыче метана как для его промышленного использования, так и для дегазации разрабатываемых угольных пластов

Способ управления газовыделением при отработке свиты угольных пластов // 2118458

Способ извлечения метана из угольного пласта // 2121062

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для извлечения метана из угольного пласта

Способ разработки газоносных угольных пластов // 2122122

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке угольных месторождений, содержащих пласты, опасные по внезапным выбросам и горным ударам

Способ дегазации угольных пластов // 2129660

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при дегазации угольных пластов месторождений, которые могут быть отработаны в дальнейшем традиционными способами; месторождений, которые залегают в сложных горно-геологических условиях и являются источником метана с целью его каптирования и дальнейшего потребления, а также месторождений непосредственно не связанных с добычей угля

Способ дегазации разрабатываемого угольного пласта // 2133344

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с газом и газодинамическими явлениями в шахтах