水溶性离子对油水乳液中甲烷水合物的生成影响实验

在开采深海油气的过程中,管道内低温高压的条件容易形成水合物,从而堵塞管道,给管道油气输送带来重大安全隐患.为此,针对海水主要成分在油气开采过程中形成的多相流环境开展了水合物生成动力学实验,观察实验过程中不同独立组分或多组分共同作用对水合反应中气体压力参数和储气量的变化规律.以Span80和SDS为分散剂制备了稳定的白油...     

水合物浆液流动特性数值模拟

考虑水合物颗粒体积分数对水合物浆液粘度的影响,应用CFD／FLUENT模拟得到了设计工况下水平管中水合物浆液流型、床层高度,颗粒体积分数分布,管道压降、平均粘度等数据,同时基于DoronP等提出的适用于固液两相流动的双层流动模型,编程求解各工况下的流动参数。通过对比模拟结果、计算结果和实验结果可知,数值模拟方法可以对水合物浆液在水平管中的流动压降进行准确预测,而通过编写UDF,将水合物颗粒流动过程中的粒径分布考虑其中,可以更好地描述水合物浆液的流动状态。因此,数值模拟方法可以作为研究水平管中水合物浆液流动特性、分析流动参数影响因素的有效手段,但尚存不足,有待完善。（图7,表4,参10）     

榆济输气管道水合物冰堵防治措施

为保障榆济输气管道冬季安全稳定运行,避免出现严重的冰堵事故而影响输气任务的完成及管道安全,亟需理清榆济输气管道气源气质及其所处高寒地区的实际情况,提出安全、经济、高效的水合物冰堵防治措施。基于热力学相平衡理论,应用Chen—Guo模型预测水合物形成条件,采用管输天然气含水量／水露点计算方法分析气源气质含水状况;结合榆济输气管道干线运行工况,判断确定了全线易于析出游离水的管段,建议在夏季对这些管段集中清管排污,并给出防治水合物形成的最小注醇量;针对榆济输气管道分输站场电伴热功率有限的情况,根据分输供气压力和天然气含水量,计算天然气达到含水临界饱和时的水露点温度,从而给出各分输站场需采取注醇措施的极限温度;严格控制气源气质水露点指标,是切断输气管道内游离水来源的关键,也是防治榆济输气管道干线和分输站场水合物冰堵最直接有效的措施。（图5,表1,参11）     

多相混输管道水合物流动的LedaFlow软件模拟

为了深入探讨多相管道混输体系水合物浆液输送技术,采用LedaFlow软件进行抑制剂注入和水合物浆液多相混输的模拟计算。利用软件的参数优化模块计算最佳抑制剂注入量;利用软件水合物输送模块进行水合物浆液输送模拟计算。根据模拟计算结果,分析管内水合物浆液流动规律,初步探索LedaFlow软件在水合物浆液流动安全保障中的应用,以期为天然气凝析液管道的水合物流动安全保障提供参考。     

天然气水化物储运技术发展综述

天然气水化物的早期研究主要集中在水化物的清除和预防上,其技术无论在原理上还是在应用上均已比较成熟,并已广泛地应用于生产实践。天然气水化物(固态)的体积远远小于天然气的体积,1 m~3的水化物通常可携带150～170 m~3的天然气,国外已较早研究和利用水化物的这一特点来输送天然气。针对当前世界天然气水化物制备、输送和储存技术的研究现状,通过对水化物和液化天然气系列技术的分析和经济比较,指出以水化物的形式进行长距离、跨海洋输送,在技术和经济上有一定的可行性,但离实用尚有差距,需要在技术和经济上进行深入研究。     

气体水合物储存甲烷促进技术研究

气体水合物储气技术是世界上正在研究开发的天然气储存新技术.针对含表面活性剂水溶液体系中甲烷水合物的形成过程进行了试验研究,发现微量的表面活性剂可以使甲烷水合物在静止的系统中快速形成,并且可以提高气体水合物储存甲烷的能力.在300 mg/L十二烷基硫酸钠水溶液中,在0.9℃、5.54 MPa时,甲烷水合物储气量达到162.63 m3/m3,是理想储气量的90%.     

机械清除法解决管道水合物堵塞的工程实践

针对苏里格气田采用的湿气集输工艺,对水合物的几种防治方法进行研究和对比,包括加热法、逐级节流法、添加热力学抑制剂、机械清除法。结果表明：通过现场试验,在完全掌握水合物冻堵时间规律的基础上,使用机械清除法既可以避免卡阻问题,又能有效清除水合物,防止管道冻堵,且该方法具有直接、彻底、易操作、无污染、经济等优点。基于管道运行中水合物的生成规律,提出了以机械清除法为主的水合物防治方法,并就工艺装置的改造提出建议。     

管道内天然气水合物沉积演化进程数值模拟

传统的双欧拉流体模型将水合物颗粒近似为流体相进行两相流动沉积预测,并未考虑流动过程中由相变导致颗粒生成的影响.为了解决该问题,在OpenFoam4.0开源计算软件植入双流体模型、界面面积传输方程、对流换热方程,在考虑水合物颗粒聚并、破碎效率的同时,引入关键的相变源项,根据管内温度场分布实时模拟计算水合物生成量,并在之后...     

冷冻浓缩过程冰晶生长的相场法模拟

以水为原料,利用相场模型从微观上对冰晶生长机制进行模拟,结果表明:随着过冷时间的延长,冰晶的分枝逐渐发达;随着过冷度的增高,冰晶的分枝也逐渐发达.表明控制过冷时间和过冷度是冷冻浓缩过程中降低冰晶夹带率的重要措施.     

畜禽粪便与秸秆混合发酵及贮藏阶段沼液中碳氮元素变化

为研究沼液从产生到贮藏期间碳氮元素的变化规律,将猪粪、鸡粪和秸秆混合,进行中温厌氧发酵,并在常温下以密闭静置、密闭搅拌、敞口静置、敞口搅拌等4种方式贮藏沼液,跟踪并分析了猪、鸡粪和秸秆混合发酵沼液在厌氧发酵及贮藏期间碳、氮元素的形态和含量变化。结果表明:厌氧发酵阶段,沼液中的总有机碳(TOC)和总氮(TN)浓度均有所增加,增加幅度在15.0%~36.1%之间,其中TOC在第18 d达到最高浓度(6467 mg·L~(-1)),TN在第23 d达到最高浓度(4181 mg·L~(-1))。贮藏阶段,沼液中的TOC、TN浓度均有所降低,TOC先下降后升高,总体降低幅度较小(2.9%~12.0%),降幅顺序为敞口静置敞口搅拌密闭静置密闭搅拌;TN先升高后降低,总体降低幅度较大(4.2%~56.2%),降幅顺序为密闭静置密闭搅拌敞口静置敞口搅拌。综上,厌氧发酵18~23 d的沼液碳氮元素含量最高,采用密闭静置方式并缩短贮藏时间可减少沼液贮藏过程氮元素的损失。     

高油玉米秸秆青贮发酵动态及青贮浸提液对活体外瘤胃发酵的影响

通过研究高油玉米秸秆青贮发酵过程中营养成分和发酵参数变化的动态(试验1),以及青贮浸提液对活体外瘤胃发酵的影响(试验2),初步探明导致高油玉米秸秆青贮提高瘤胃发酵程度的因素。试验1结果显示发酵1周内,可溶性糖损失50%以上,pH降到4.0以下;乳酸含量在6周内逐步升高,而后保持不变,其他营养成分保持稳定;试验2结果表明,添加青贮浸提液后与对照组相比,最大产气量显著增加(P<0.000 1),产气速度加快(P<0.000 1),产气延滞期缩短(P=0.000 8)。其中青贮浸提液灭菌处理与否不影响产气动态参数。添加2种青贮浸提液会导致活体外人工瘤胃发酵pH显著降低(P<0.000 1)。对照组活体外瘤胃发酵液中乙酸摩尔分数最低(67.79%),其次为添加未处理浸提液组(78.48%)和灭菌浸提液组(80.19%),并且3个处理组差异显著(P<0.000 1)。丙酸摩尔分数也差异显著(P<0.000 1),其中对照的丙酸摩尔分数最高,达到21.76%,而其他2个处理组分别为8.81%和6.84%。对照组中异丁酸和异戊酸的摩尔分数均最高,分别为0.66%和0.85%。结果表明,高油玉米秸秆青贮在1周内发酵过程变化很大,发酵6周后,进入稳定阶段。添加青贮浸提液影响活体外瘤胃发酵模式,高油玉米秸秆青贮浸提液的营养成分可能是影响瘤胃微生物发酵的主要因素。