天然气固化工艺技术研究

【摘要】： 固体天然气技术是将天然气由气态转化成固态水合物形式，使其便于运输以及重新转化为气态天然气。这项技术并不复杂，容易实现，且显著降低了天然气储运费用，提高了天然气储运的经济性和安全性，受到了工业界的普遍重视，是一项正在研究与开发的新技术。 天然气水合物是一种包络状晶体化合物，在标准状态下1M~3的水合物可携带多达150-170M~3的天然气，其巨大的储气能力和相对温和的储气条件及无可比拟的安全性备受重视，是一种优越的储气介质。 围绕固体天然气储运技术的工业化，人们就一系列技术问题作了大量的研究，而设计研究高效的固化工艺技术是工业应用的基础。 论文以经典热力学及动力学理论为基础，深入的分析了固化反应的条件及反应速率的影响因素；并一改传统的气、液、固三相法，提出了—种崭新的气相法固化工艺生产流程，极大的降低了能耗，在加快反应速率的同时提高了生产效率，也提高了成品的单位储气量及经济性能，使固体水合物得以高效、动态、连续的生产。 论文从反应热力学及动力学与固体气力输送等多角度对技术进行了理论论证，结果表明，气相法高效可行，且相对于传统的气固液三相法，气相法工艺技术有着明显的优势。 论文以计算流体力学的相关理论对反应器内流场进行了数值模拟，为反应器的科学合理设计提供了依据，同时也提出了技术的工艺参数与主要设备的设计方法，并模拟设计了一具体的固化生产流程，为固体天然气技术的工业化奠定了坚实的基础。 【关键词】：固体天然气 天然气水合物 反应条件 反应速率 气相法 工艺参数
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TE64
【目录】：

• 中文摘要2-3
• 英文摘要3-4
• 目录4-6
• 1 绪论6-9
• 1.1 论文的目的及意义6
• 1.2 国内外研究现状6-7
• 1.3 论文的主要工作7-9
• 2 固化天然气技术的必要性及可行性分析9-16
• 2.1 必要性分析9-11
• 2.1.1 现有天然气储运技术综述9-10
• 2.1.2 固化天然气技术的特点及应用前景10-11
• 2.2 可行性分析11-16
• 2.2.1 技术可行性分析11-13
• 2.2.2 经济可行性分析13-16
• 3 天然气水合物的分子结构及物化性质16-24
• 3.1 研究历程16-17
• 3.2 天然气水合物的结构17-20
• 3.2.1 晶体结构的特性17-18
• 3.2.2 客体分子对晶体结构的影响18-20
• 3.3 水合物的性质20-24
• 3.3.1 非计量性20
• 3.3.2 密度的确定20-21
• 3.3.3 热物理性21-22
• 3.3.4 热传导性22-24
• 4 天然气水合物形成条件分析24-28
• 4.1 必要条件24-26
• 4.2 辅助条件26-28
• 5 天然气水合物动力学研究28-38
• 5.1 研究现状28-31
• 5.2 影响因素及趋势31-36
• 5.2.1 压力的影响31-32
• 5.2.2 温度的影响32-34
• 5.2.3 温降时间的影响34
• 5.2.4 体系中电解质的影响34-35
• 5.2.5 传热条件的影响35-36
• 5.3 有效含气率及影响因素36-38
• 6 相关技术评析38-43
• 7 流程的详细设计43-52
• 7.1 技术描述43-46
• 7.1.1 工艺技术思路来源43
• 7.1.2 技术方案43-44
• 7.1.3 技术的可行性分析44-45
• 7.1.4 工艺技术的具体实施过程45-46
• 7.2 技术的理论论证46-49
• 7.2.1 反应条件的论证46
• 7.2.2 反应时间的论证46-47
• 7.2.3 固体水合物的气力输送47-49
• 7.2.4 表面活性剂加入浓度的确定49
• 7.3 技术的突出特点49-52
• 8 反应器流场数值模拟52-56
• 8.1 流场描述52
• 8.2 模型建立52-54
• 8.3 实例分析54-56
• 9 工艺参数的设计计算56-65
• 9.1 注入水量的确定56-57
• 9.2 反应压力温度的计算57-65
• 10 主要设备的参数及尺寸设计65-81
• 10.1 喷管的设计65-70
• 10.1.1 喷管的尺寸设计65
• 10.1.2 喷管的结构设计65-69
• 10.1.3 喷管流动参数的计算69-70
• 10.2 反应器的设计70-72
• 10.3 分离器的设计72-73
• 10.4 压缩机的设计73-74
• 10.5 技术工业中试装置设计74-81
• 结论与认识81-83
• 致谢83-84
• 主要参考文献84-86

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

天然气储存新技术研究现状与展望    黄坤,孟涛,马国光,王棠昱

天然气的非管输储运技术与展望    许维秀;李其京;王秀林;陈光进;

天然气水合物赋存地层钻井液试验研究    张凌

世界天然气水合物研究开发现状和前景    史斗，郑军卫

气体水合物──储运天然气技术与发展    孙志高,樊栓狮,郭开华,王如竹

天然气水合物—一种巨大的潜在能源    李强,王焕新

天然气液化技术及其应用    陈国邦,余建平,黄志秀,郑建耀

活性炭中甲烷水合物的储气量    阎立军,刘犟,陈光进,郭天民

水合物模型的建立及在含盐体系中的应用    陈光进,马庆兰,郭天民

天然气水合物研究进展    孙志高,王如竹,樊栓狮,郭开华

天然气井水合物的形成及解决措施    吕景昶,马德志,杨朝霞

气体水合物储存天然气技术    孙志高,樊栓狮,郭开华,王如竹,马荣生

表面活性剂加速天然气水合物生成实验研究    韩小辉,王胜杰,陈孝彦,郝妙莉,刘芙蓉

国内天然气水合物相平衡研究进展    安青;许维秀;

我国天然气资源的可持续发展与利用    李宁,马庆元,郭继平

甲烷水合物生成和分解的X射线断层扫描试验研究    吴青柏;蒲毅彬;蒋观利;邓友生;邢丽丽;冯小太;

利用CT扫描对粗砂土中甲烷水合物形成过程中水分迁移特征的分析    蒋观利;吴青柏;蒲毅彬;邢莉莉;

水试压后输气管道的清管过程瞬态分析及程序设计    李汉勇,宫敬,于达

水试压后输气管道的清管过程稳态分析及程序设计    李汉勇;宫敬;于达;

天然气水合物研究现状及应用前景    刘刚;李朝玮;

输气管道最优化研究    田野;王岳;郭士欢;

煤层气流动物质平衡方程的建立及应用分析    何玮;段永刚;王喜梅;刘杰;朱鹏;曾珠;

试论天然气长输管道运行中的风险控制    史革章;徐磊;

西气东输与我省天然气化工利用的前景    袁景辉;

城市天然气高压环网静动态模拟    邢国斌;明淑坤;

甲烷水合物生成实验研究    郝文峰;樊栓狮;梁德清;田龙;杨向阳;

高压氧气输送管网仿真分析    吴建福;童莉葛;王立;尹少武;岳献芳;

利用水合物技术有效处理煤层气的途径    赵建忠;韩素平;石定贤;郭相平;

高压天然气管网动态模拟与壅塞流动特性研究    刘庆堂

海洋沉积物中天然气水合物开采实验研究    孙建业

长输管线在役焊接烧穿失稳机制及安全评价研究    黎超文

祁连山木里天然气水合物钻孔沉积构造特征及与水合物分布关系研究    庞守吉

水—气—盐流体体系低温相平衡的理论模型研究    孙睿

低渗透煤层气开采与注气增产流固耦合理论及其应用    孙可明

川西地区天然气管网优化及仿真技术研究    柏毅

提高气举采油系统效率应用基础研究    刘三威

海洋天然气水合物相平衡条件模拟实验及探测技术研究    赵洪伟

海洋天然气水合物若干问题的模拟实验研究    刘昌岭

冻土带可燃冰成因机理研究    李彬彬

云南中石油昆仑燃气有限公司经营发展战略研究    范于杰

大口径天然气流量计检定工艺流程研究    王劲松

构造解释与储层预测技术的发展和应用    杨蒙蒙

在役输气管道减阻内涂层性能研究    李鸿斌

定边地区长8油层组沉积微相及储层发育规律研究    范玉海

祁连山冻土区天然气水合物测井响应特征及评价    郭星旺

低剂量水合物抑制剂分子动力学模拟    陈玉娟

吉林油田天然气水合物预测及防治技术研究    崔丽萍

油田注蒸汽环状管网传热分析研究    李冬元

液化天然气贮存非稳性的理论研究    李品友,顾安忠

天然气水合物的地热研究进展    金春爽,汪集旸

天然气水合物与全球变化研究    陈汉宗,周蒂

在天然气水合物地层中钻进时井内温度规程与钻井液的关系    汤凤林,张生德,蒋国盛,КудряшовББ,吴翔,窦斌,高辉

钻进过程中天然气水合物的分解抑制和诱发分解    蒋国盛,宁伏龙,黎忠文,张凌,向先超,窦斌

天然气水合物——未来的新能源    金庆焕

含乙二醇水合物形成条件理论与实验研究    孙志高,王如竹,樊栓狮,郭开华

国内外地下储气库现状与发展趋势    丁国生,李文阳

水化物形成技术状况综述    刘毅,杨学军,M.A.Hight

天然气水合物的导热系数    黄犊子,樊栓狮,石磊

盐岩储气库水溶建腔流体输运理论及溶腔形态变化规律研究    赵志成

水—气—盐流体体系低温相平衡的理论模型研究    孙睿

海洋天然气水合物相平衡条件模拟实验及探测技术研究    赵洪伟

海洋天然气水合物若干问题的模拟实验研究    刘昌岭

稳定的天然气水合物制备工艺设计    胡萃为

近临界流体储存车用天然气技术研究    王正茂

海洋天然气水合物地震特征正演数学模型研究    章明昱

甲烷水合物在不同体系中的生成动力学研究    张金锋

甲烷水合物在含动力学抑制剂体系中的生成动力学研究    王新

乙烯水合物生成动力学研究    沈钧

海洋深水钻井液水合物抑制剂研究    白小东

天然气储运技术研究    李丹;敬加强;白林;孙亮;李艳芳;

不同剪切作用下水合物钻井液微观结构试验研究    韩博;张凌;王童;张学东;衣雪峰;刘向飞;

PHAST软件对液化天然气泄漏扩散的研究    朱伯龄;於孝春;

新型天然气水合物抑制剂的研究进展    梁武东;刘小静;

放空天然气回收利用方法探讨    张丰足;王静;李超;

天然气气态储存工艺    文闯;曹学文;马玉鹏;

深水油基钻井液中抑制水合物形成的实验研究    宁伏龙;张凌;蒋国盛;涂运中;史茂勇;

国外深水钻井液技术进展    王松;宋明全;刘二平;

天然气储存方式技术经济比较分析    张友波;郭越岭;王连敏;武玺;陈子香;

输气管道放空天然气回收方案探讨    李晶;杨建明;贾勇;王磊;

天然气吸附剂研究进展    于振兴;范雪蕾;郑伟;付红英;张宇航;吴宏;

废弃矿井地下空间储气技术分析    高延法;张长福;邢飞;

输气管道放空天然气回收方案探讨    李晶;杨建明;贾勇;王磊;

混合制冷剂循环优化设计和动态特性研究    尹全森

应变强化奥氏体不锈钢低温容器研究    周高斌

天然气吸附控制系统的研究    高非

地下气库（LPG）洞室围岩稳定数值分析研究    刘泉维

丙烷预冷混合制冷剂循环液化天然气热力过程的数值模拟    李佩铭

不分散低固相聚合物钻井泥浆抗低温试验研究及地表冷却系统设计    展嘉佳

天然气水合物制备过程中的多相流传递研究    王峰博

海底天然气水合物地层钻井用聚合醇钻井液体系研究    刘天乐

集输场站量化风险评价应用研究    王明凤

甲烷在活性炭上的吸附平衡及充放气研究    解晨

电站锅炉可利用的燃料及其节能性监测分析    徐菲菲

用于调峰液化天然气工厂的制冷循环    陈国邦;李式模;余建平;朱福荣;

液化气运输船的国内外现状    顾安忠;

现代调峰LNG工厂及其流程造型比较    郑大振

21世纪能源与环境的前沿问题──天然气水合物    孙成权，朱岳年

天然气水合物与全球变化研究    陈汉宗,周蒂

大洋钻探计划的最新动态    沈建忠

青藏高原多年冻土区天然气水合物的研究前景和建议    徐学祖，程国栋，俞祁浩

世界天然气水合物研究开发现状和前景    史斗，郑军卫

烟花季节下扬州,专家聚议“煤成气”    王开宇;

大洋甲烷水合物是一种“未勘探”的气资源    M.D.Max ,韩乃明

两种典型膨胀管膨胀工艺技术研究    杨斌;练章华;叶顶鹏;姚辉前;史勇;

    

    

    

    

    

    

    

    

    

复合射孔工艺技术研究    陈喜庆