專題論述科技信息天惠氣水合在天惠氣輸醫(yī)中的應(yīng)用研咒陜西省天然氣股份有限公司田光焦金改牛生輝[擴(kuò)要]在輸送未經(jīng)分離的夭然氣的過程中,由于壓力和溫度等外界環(huán)境因素的改變,常常生成大量的水合物,造成管線凍堵,嚴(yán)重影響天然氣的正常輸送儲(chǔ)存。本文介紹了輸氣管道中形成水合物的必備條件。為了避免水合物堵塞,需要知道水合物壓力及溫度條件,本文簡(jiǎn)述了波諾馬列夫經(jīng)驗(yàn)公式法和相平衡計(jì)算法以及防治水合物常用的四種方法[關(guān)鍵詞]天然氣水合物天然氣管輸堵塞預(yù)測(cè)防治方法1、前言3、天然氣水合物的防治方法陜西省境內(nèi)的長(zhǎng)輸天然氣管線已建成靖邊至西安一線和二線咸在管線中天然氣水合物形成后,要保證管線內(nèi)的暢通就要想辦法至寶雞、西安至渭南、寶雞至漢中、咸陽至寶雞復(fù)線西安至商洛漢分解管線內(nèi)的天然氣水合物。通常存在以下情況:當(dāng)氣體的組分和溫中至安康8條天然氣長(zhǎng)輸管線,總里程達(dá)1899公里,年輸氣能力40億度一定時(shí),可以通過降壓的方式;在壓力和組分一定時(shí),可以通過增加立方米。在輸送天然氣的過程中,由于壓力和溫度等外界環(huán)境因素的溫度的方法;在溫度、壓力一定時(shí),可以通過添加電解質(zhì)或醇類物質(zhì)改改變,主要是在冬季管線中常常生成大量的水合物造成管線凍堵嚴(yán)變天然氣水合物的平衡存在條件,從而使氣體從水合物中解析出來。重影響天然氣的正常輸送儲(chǔ)存。根據(jù)以上指導(dǎo)原則,管線中天然氣水合物形成的防治方法主要有以下天然氣水合物是種白色結(jié)晶固體外觀似冰密度約088-0.90g/m。幾種:其中可生成氣體水合物的典型物質(zhì)包括:CH4、CH、CH4、CO2和HS等(1)天然氣的深度脫水等。水合物的生成一般需要具備三個(gè)條件:(1)氣體中有液態(tài)水存在或通過對(duì)天然氣脫水防治天然氣水合物的形成。因?yàn)樘烊粴馑衔锖羞^飽和狀態(tài)的水汽。(2)有足夠高的壓力和足夠低的溫度(3)在上.的形成一定要有游離水的存在所以在天然氣工業(yè)生產(chǎn)過程中通過添述條件下,氣體壓力波動(dòng)或流向突變產(chǎn)生攪動(dòng)或有晶體存在都能夠促加氣體干燥劑降低天然氣的含水量來達(dá)到抑制天然氣水合物的形成。進(jìn)水合物的形成。值得注意的是:當(dāng)高于水合物的臨界溫度時(shí),不論壓陜西省的用氣主要由長(zhǎng)慶油田凈化一廠和凈化三廠輸送,天然氣的深力多大,也不會(huì)生成氣體水合物。度脫水由長(zhǎng)慶一凈和三凈完成,我公司的輸氣場(chǎng)站都配置有分離器用如何預(yù)防和消除管道中的天然氣水合物已引起了廣大技術(shù)人員來進(jìn)行再次脫水除塵。的重視,從而成為天然氣傳輸中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。(2)提高天然氣流動(dòng)溫度2、天然氣水合物生成條件預(yù)測(cè)方法由于在一定組分下,天然氣水合物形成于低溫高壓狀態(tài)下,所以可天然氣水合物是在一定的溫度壓力條件下生成的如能預(yù)測(cè)生成以通過加熱的措施抑制天然氣水合物的形成。這就是在維持原來的壓水合物的溫度和壓力便可提前做出措施防止其生成。以下介紹兩種力狀態(tài)下使輸氣管道中的天然氣的溫度高于生成水合物的溫度。但這預(yù)測(cè)方法,以用來指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn),提前做出預(yù)防措施,保證天然氣安全種方法不適用于天然氣長(zhǎng)輸管道因?yàn)橄哪芰看?而且由于冷卻氣體平穩(wěn)輸送。是增加輸氣管道流量的一個(gè)有效方法,故它不適于壓縮機(jī)站數(shù)較多的21波諾馬列夫經(jīng)驗(yàn)公式法長(zhǎng)輸氣管道波諾馬列夫?qū)Υ罅繉?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,得出不同密度的天然氣水加熱方法通常在輸氣站采用因?yàn)槟抢锝?jīng)常需要較大幅度的降低合物生成條件方程,適用范圍為天然氣的相對(duì)密度從056到1.00。天然氣的壓力,由于節(jié)流效應(yīng)會(huì)使溫度降得很低,從而使節(jié)流閥、孔板當(dāng)T>273.IK時(shí)等處發(fā)生凍結(jié)。在冬季我公司部分輸氣場(chǎng)站在調(diào)壓、計(jì)量和節(jié)流系gP=-1.0055+0.0541(B+T-273.1)(1)統(tǒng)上安裝電伴熱裝置,有效地杜絕了凍堵現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)T>273.K時(shí)lgP=-1.0055+0017l(B1+T-273.1)(2)式中:P一壓力,kPa;T一水合物平衡溫度BB—與天然氣有關(guān)的系數(shù),其值與天然氣的相對(duì)密度y的相對(duì)關(guān)系見表1。表1B和B1系數(shù)表as0606406|07|ao8o509109s02425176754714.3414033212.7412.18Il.16llI710.77圖1計(jì)量裝置的電伴熱圖2節(jié)流裝置的電伴熱(3)降壓77464248645644442039937.9362034533.1降低壓力防止生成水合物的方法就是在維持原來的溫度狀態(tài)下,22相平衡計(jì)算法使輸氣管道中的天然氣壓力降低從而使生成的水合物溫度曲線下降1940年Ka根據(jù)氣一固平衡常數(shù),提出了一種估算天然氣水合物這一方法也可用來排除在輸氣管道中已形成的水合物,其途徑就生成條件的方法,相平衡法適用范圍廣,可用于計(jì)算含有典型烷烴組是通過放空管放空。降壓后必須經(jīng)過一段時(shí)間從幾秒鐘到幾個(gè)小時(shí))成的無硫天然氣,而對(duì)非烴含量多的氣體及壓力高于69MPa時(shí)誤差較以分解水合物。要注意的是,當(dāng)用放空降壓來分解輸氣管道中形成的大,因此相平衡計(jì)算法適合于城市管輸?shù)奶烊粴?。水合物時(shí),必須在環(huán)境溫度高于0℃以上的條件下進(jìn)行。否則,水合物相平衡法采用的模型是露點(diǎn)模型,當(dāng)油氣烴類體系相態(tài)發(fā)生變化分解了但又立即轉(zhuǎn)化為冰塞。處于露點(diǎn)時(shí),其相平衡的物質(zhì)量平衡表現(xiàn)為平衡氣相的摩爾分?jǐn)?shù)趨(4)減壓管路系統(tǒng)加熱近于1,平衡液相的摩爾分?jǐn)?shù)L趨近于0,根據(jù)下式。對(duì)于民用壓縮天然氣減壓過程采用吸收一吸附脫水工藝成本高不經(jīng)濟(jì),可以通過設(shè)計(jì)合理的減壓機(jī)制和外部加熱的方法來解決。可y1+(K1-1)V采用多級(jí)降壓措施根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定最合理的降壓級(jí)數(shù)和每級(jí)的降(3)壓比?？紤]實(shí)際工程造價(jià)與可行性,一般采用3級(jí)減壓流程各級(jí)為等1+(K-1)V降壓比減壓最好,這樣增加了氣體吸收外界熱量的能力實(shí)際溫度降減對(duì)有n種組分天然氣根據(jù)氣一固平衡應(yīng)滿足少。對(duì)各級(jí)調(diào)壓閥及其后部分管路增設(shè)加熱裝置,也可有效防止冷凝K=Y/2液的產(chǎn)生式中護(hù)壓力kPa4、總結(jié)T溫度,K;在天然氣生產(chǎn)和輸送過程中,尤其在輸氣設(shè)備和管線中,形成的天Y一組分i在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù);氣水合物會(huì)堵塞生產(chǎn)設(shè)備和管線,影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。本文總結(jié)X一組分i在固相中的摩爾分?jǐn)?shù);分析天然氣水合物生成條件及預(yù)測(cè)方法,對(duì)油氣田實(shí)際生產(chǎn)中的防治方法也作了初步的計(jì)但氣種古法右甘不測(cè)及防治天然氣水合對(duì)不同的氣體,卡茲等人用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了不同溫度和壓力下的平衡物的方法還需往中國(guó)煤化工常數(shù)K值,并繪制了相應(yīng)的曲線同時(shí)也可應(yīng)用相應(yīng)的狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)CNMHG算。對(duì)天然氣混合物,生成的水合物應(yīng)滿足下式嗎參考文獻(xiàn)[1]李士倫天然氣工程[M].北京石油工業(yè)出版社,2006300-308=>X[2]何更生油層物理[M]北京石油工業(yè)出版社,200487-90