节流对管内天然气水合物生成影响研究

发布时间：2017-11-11 12:19

  本文关键词：节流对管内天然气水合物生成影响研究

  更多相关文章： 节流 天然气水合物 BWRS方程 数值模拟

【摘要】：管道运输是我国天然气最主要的运输方式。当管道运输过程中需要降低压力输送时,大多是以节流的方式降压。然而,对于气体节流过程,节流后气体温度降低,过程迅速且温降较大,这就会引起天然气水合物的生成,造成安全隐患。本文对节流过程中各参数变化对天然气水合物生成的影响进行分析。在影响因素中节流过程的温降效应对天然气水合物的生成起主要作用,因此就节流过程的温降机理进行深入研究。对节流过程分别从热力学及能量的转化角度进行分析。利用BWRS状态方程对节流系数求解,根据指定的实际节流条件对该条件下的节流系数及节流温降进行计算,所得数据与实际测量值较符合,误差为2.4%。并由此计算结果对相同条件下节流温降工程计算方法修正系数求解,所得修正系数的值为2.67,与工程中对修正系数一般取值范围0.8~0.9相差较大。从而证明修正系数是随节流前初始条件的变化而变化,若按照工程中对修正系数一般取值范围取值,计算所得节流温降结果误差会比较大。应用数值模拟方法,采用凝固、熔化模型,模拟节流管道中甲烷气体的相变过程,并观察在相变过程中,温度、压力及速度场的变化。采用两种方式对固态甲烷进行加热分解模拟:加热节流前气体温度与加热节流后管道温度。经过对比可以发现管道加热方式的热能利用率较高,水合物分解速率更快。最后,根据本文分析结果,结合节流过程中天然气水合物的生成特点,与节流温降计算方程,提出了针对节流后管道防止水合物生成的热负荷计算方法。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE832

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本文编号：1171379