储运天然气技术与发展.docx
《储运天然气技术与发展.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《储运天然气技术与发展.docx(5页珍藏版)》请在第一文库网上搜索。
1、气体水合物-储运自然气技术与进展自然气中的主要成分为甲烷,在常压下其沸点为-162C,不易液化。目前实际应用的自然气储运方式有:采用低温技术将自然气液化(LNG),以液体的形式进行储存、运输;通过管道采纳高压方法运输自然气;采用多孔介质的吸附作用储存自然气等。目前,绝大部分自然气(约占自然气总量的75%)采纳管道输送,但其初投资大,且越洋运输不易实现。而LNG由于要采纳低温液化,运营费用高。采用气体水合物高储量的特点储存自然气.可降低运营费;同时自然气水合物(NGH)的储存较压缩自然气、液化自然气压力低,增加了系统的平安性和牢靠性.在经济性方面具有肯定的优势。自然气是重要的化工原料和清洁能源,
2、人类的需求量不断增大。在能源结构中,我们国家自然气约占能源总量的2%,而国外的比例达20%。为爱护环境,将来自然气的耗量呈增长趋势,有必要在我们国家加大开采和采用自然气的力度。我们国家自然气可开采量约为1.05x10的13次方m3,但分布特别不均衡,需进行远距离输送。目前进行的西部大开发就有把西部地区的自然气输送到东部地区的方案。由于自然气(甲烷)密度小,不易液化,不易储存和运输,对于大量的中小城镇和小规模用户,铺设输气管线在经济上不行行,可能会制约自然气的推广应用。此外,我们国家有很多零散气田,产量不大,假如自然气储运技术不能进步提高经济性,大量的这类气田将无法得到有效开采与采用。讨论平安、
3、高效的自然气储运技术对我们国家国民经济1气体水合物气体水合物是由一种或几种气体的混合物(如CH4、C2H6、CO2、N2等)在肯定的温度、压力条图I水合物的船体站内n穴平均ttIO,nmQI8n六数目表1气体水合物磊体特性1DfiH9A福灵小A穴大界穴小3穴大扇穴小A穴中A穴大点夭34.33463.911363.914.7)40$5.71件下和水作用生成的一类笼形结构的冰状晶体(ClathrateHydrate),为非化学计量型固态化合物。自然气水合物中气体的主要成分是甲烷。在气体水合物中,水分子(主体)通过氢键作用形成一种点阵晶体结构,气体分子(客体)则填充于点阵结构间的空穴中,主、客体分子
4、之间通过范德华力相互作用,水合物的结构类型主要取决于气体分子填充晶穴的大小。到目前为止.已经发觉的气体水合物结构有I型、型和H型三种(图1、表1。I型结构由自然气小分子(如CH4、C2H6)与水在肯定条件下形成,型结构由所含分子大于乙烷小于戊烷的较大分子形成,H型水合物是在大分子(分子直径0.75-0.90mn)的关心下和小分子与水作用形成的水合物。水分子效n体玷忖立方为立方六as体2气体水合物储运技术1934年在石油自然气输送管道中发觉了气体水合物的堵塞问题,在其后的几十年里气体水合物的讨论重点是水合物的生成条件和抑制水合物形成的方法,以解决油、气生产和运输过程中管道、设施的堵塞问题.随着自
5、然气水合物探明储量的不断增加,人们对水合物讨论的不断深人,自然气水合物的开采与储运技术越来越为人们所重视。自然气水合物的高密度储存特性,是其作为自然气的储运替代方法的优势之一。2.1水合物的形成自然气中的主要成分是甲烷,但甲烷的相平衡压力高、温度低,水合物不简单形成。Katz(1945)发觉在自然气中混人肯定量的较重组分的碳氢化合物(如乙烷、丙烷等)可改善水合物的相平衡条件(如压力降低、温度上升)。有关试验结果表明加入适量的乙烷或丙烷可降低水合物的相平衡压力(图2)。挪威科技高校的Gudmundsson等人认为在020,压力在2-6MPa范围内,反应釜中的温度比相平衡温度低4左右时,通过搅拌可
6、生成水合物(图3)。为提高水合物的生产效率,可通过加入品种、化学促进剂和促进气体溶解等手段削减水合物的形成时间。d-R3JaAff(S2水合物相平街1890Ml甲0*96,乙ChB974甲烷.2.69内烧:97.8%甲笈.2;号乙仪A883%甲烷+ll.7%再烧图3Gudmundsson等人水合物生产流程图2. 2水合物的储存常压下储存水合物,在理论上其温度必需低于相平衡温度,一般在一30以下。这就要求采纳专门的冷冻设施,而非一般工业制冷设施。但水合物分解必需要汲取热量,可通过隔热保温的方法使水合物得不到所需要的分解热而不能分解。Gudmundsson等人(1994)在常压下把水合物样品分别保
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 储运 天然气 技术 发展