天然氣固化工藝技術(shù)研究

【摘要】： 固體天然氣技術(shù)是將天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài)水合物形式，使其便于運(yùn)輸以及重新轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣。這項(xiàng)技術(shù)并不復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)，且顯著降低了天然氣儲(chǔ)運(yùn)費(fèi)用，提高了天然氣儲(chǔ)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，受到了工業(yè)界的普遍重視，是一項(xiàng)正在研究與開(kāi)發(fā)的新技術(shù)。 天然氣水合物是一種包絡(luò)狀晶體化合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1M~3的水合物可攜帶多達(dá)150-170M~3的天然氣，其巨大的儲(chǔ)氣能力和相對(duì)溫和的儲(chǔ)氣條件及無(wú)可比擬的安全性備受重視，是一種優(yōu)越的儲(chǔ)氣介質(zhì)。 圍繞固體天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的工業(yè)化，人們就一系列技術(shù)問(wèn)題作了大量的研究，而設(shè)計(jì)研究高效的固化工藝技術(shù)是工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)。 論文以經(jīng)典熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，深入的分析了固化反應(yīng)的條件及反應(yīng)速率的影響因素；并一改傳統(tǒng)的氣、液、固三相法，提出了—種嶄新的氣相法固化工藝生產(chǎn)流程，極大的降低了能耗，在加快反應(yīng)速率的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，也提高了成品的單位儲(chǔ)氣量及經(jīng)濟(jì)性能，使固體水合物得以高效、動(dòng)態(tài)、連續(xù)的生產(chǎn)。 論文從反應(yīng)熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)與固體氣力輸送等多角度對(duì)技術(shù)進(jìn)行了理論論證，結(jié)果表明，氣相法高效可行，且相對(duì)于傳統(tǒng)的氣固液三相法，氣相法工藝技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢(shì)。 論文以計(jì)算流體力學(xué)的相關(guān)理論對(duì)反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，為反應(yīng)器的科學(xué)合理設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，同時(shí)也提出了技術(shù)的工藝參數(shù)與主要設(shè)備的設(shè)計(jì)方法，并模擬設(shè)計(jì)了一具體的固化生產(chǎn)流程，為固體天然氣技術(shù)的工業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：固體天然氣 天然氣水合物 反應(yīng)條件 反應(yīng)速率 氣相法 工藝參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：西南石油學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TE64
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• 英文摘要3-4
• 目錄4-6
• 1 緒論6-9
• 1.1 論文的目的及意義6
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀6-7
• 1.3 論文的主要工作7-9
• 2 固化天然氣技術(shù)的必要性及可行性分析9-16
• 2.1 必要性分析9-11
• 2.1.1 現(xiàn)有天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)綜述9-10
• 2.1.2 固化天然氣技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用前景10-11
• 2.2 可行性分析11-16
• 2.2.1 技術(shù)可行性分析11-13
• 2.2.2 經(jīng)濟(jì)可行性分析13-16
• 3 天然氣水合物的分子結(jié)構(gòu)及物化性質(zhì)16-24
• 3.1 研究歷程16-17
• 3.2 天然氣水合物的結(jié)構(gòu)17-20
• 3.2.1 晶體結(jié)構(gòu)的特性17-18
• 3.2.2 客體分子對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的影響18-20
• 3.3 水合物的性質(zhì)20-24
• 3.3.1 非計(jì)量性20
• 3.3.2 密度的確定20-21
• 3.3.3 熱物理性21-22
• 3.3.4 熱傳導(dǎo)性22-24
• 4 天然氣水合物形成條件分析24-28
• 4.1 必要條件24-26
• 4.2 輔助條件26-28
• 5 天然氣水合物動(dòng)力學(xué)研究28-38
• 5.1 研究現(xiàn)狀28-31
• 5.2 影響因素及趨勢(shì)31-36
• 5.2.1 壓力的影響31-32
• 5.2.2 溫度的影響32-34
• 5.2.3 溫降時(shí)間的影響34
• 5.2.4 體系中電解質(zhì)的影響34-35
• 5.2.5 傳熱條件的影響35-36
• 5.3 有效含氣率及影響因素36-38
• 6 相關(guān)技術(shù)評(píng)析38-43
• 7 流程的詳細(xì)設(shè)計(jì)43-52
• 7.1 技術(shù)描述43-46
• 7.1.1 工藝技術(shù)思路來(lái)源43
• 7.1.2 技術(shù)方案43-44
• 7.1.3 技術(shù)的可行性分析44-45
• 7.1.4 工藝技術(shù)的具體實(shí)施過(guò)程45-46
• 7.2 技術(shù)的理論論證46-49
• 7.2.1 反應(yīng)條件的論證46
• 7.2.2 反應(yīng)時(shí)間的論證46-47
• 7.2.3 固體水合物的氣力輸送47-49
• 7.2.4 表面活性劑加入濃度的確定49
• 7.3 技術(shù)的突出特點(diǎn)49-52
• 8 反應(yīng)器流場(chǎng)數(shù)值模擬52-56
• 8.1 流場(chǎng)描述52
• 8.2 模型建立52-54
• 8.3 實(shí)例分析54-56
• 9 工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算56-65
• 9.1 注入水量的確定56-57
• 9.2 反應(yīng)壓力溫度的計(jì)算57-65
• 10 主要設(shè)備的參數(shù)及尺寸設(shè)計(jì)65-81
• 10.1 噴管的設(shè)計(jì)65-70
• 10.1.1 噴管的尺寸設(shè)計(jì)65
• 10.1.2 噴管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)65-69
• 10.1.3 噴管流動(dòng)參數(shù)的計(jì)算69-70
• 10.2 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)70-72
• 10.3 分離器的設(shè)計(jì)72-73
• 10.4 壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)73-74
• 10.5 技術(shù)工業(yè)中試裝置設(shè)計(jì)74-81
• 結(jié)論與認(rèn)識(shí)81-83
• 致謝83-84
• 主要參考文獻(xiàn)84-86

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放空天然氣回收利用方法探討    張豐足;王靜;李超;

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深水油基鉆井液中抑制水合物形成的實(shí)驗(yàn)研究    寧伏龍;張凌;蔣國(guó)盛;涂運(yùn)中;史茂勇;

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輸氣管道放空天然氣回收方案探討    李晶;楊建明;賈勇;王磊;

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廢棄礦井地下空間儲(chǔ)氣技術(shù)分析    高延法;張長(zhǎng)福;邢飛;

輸氣管道放空天然氣回收方案探討    李晶;楊建明;賈勇;王磊;

混合制冷劑循環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)特性研究    尹全森

應(yīng)變強(qiáng)化奧氏體不銹鋼低溫容器研究    周高斌

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天然氣水合物制備過(guò)程中的多相流傳遞研究    王峰博

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用于調(diào)峰液化天然氣工廠的制冷循環(huán)    陳國(guó)邦;李式模;余建平;朱福榮;

液化氣運(yùn)輸船的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀    顧安忠;

現(xiàn)代調(diào)峰LNG工廠及其流程造型比較    鄭大振

21世紀(jì)能源與環(huán)境的前沿問(wèn)題──天然氣水合物    孫成權(quán)，朱岳年

天然氣水合物與全球變化研究    陳漢宗,周蒂

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世界天然氣水合物研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和前景    史斗，鄭軍衛(wèi)

煙花季節(jié)下?lián)P州,專家聚議“煤成氣”    王開(kāi)宇;

大洋甲烷水合物是一種“未勘探”的氣資源    M.D.Max ,韓乃明

兩種典型膨脹管膨脹工藝技術(shù)研究    楊斌;練章華;葉頂鵬;姚輝前;史勇;

    

    

    

    

    

    

    

    

    

復(fù)合射孔工藝技術(shù)研究    陳喜慶