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题名发电厂烟气开采天然气水合物过程能效模拟
被引量：5
- 1
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作者
樊栓狮
王曦
郎雪梅
王燕鸿
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机构
华南理工大学化学与化工学院.传热强化与过程节能教育部重点实验室
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期119-125,共7页
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基金
国家自然科学基金项目"快速可逆天然气水合物储存水凝胶体系构建及其过程强化研究"(编号:51576069)
国家重点研发计划项目"海洋天然气水合物试采技术和工艺"(编号:2016YFC0304006)
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文摘
利用发电厂烟道气(以下简称烟气,主要成分为CO_2与N_2)开采天然气水合物(以下简称水合物)是一种安全、环保的方法,但目前对于该开采方法的能耗及能效情况仍缺乏深入的研究。为此,建立了一种烟气开采水合物的流程:烟气通过增压注入到水合物储层,储层中的水合物一部分发生热分解,另一部分与烟气置换得到CH_4-CO_2-N_2混合气,再经膜组件分离除去N_2得到提浓后的CH_4-CO_2混合气,最后将CH_4-CO_2混合气输送至原发电厂发电。进而采用Aspen Plus软件对这一过程进行了模拟,分析了不同注入压力下烟气置换过程的采注比、置换采出CH_4的比例以及整个过程的能耗与能效。结果表明:(1)烟气开采水合物过程的主要能耗在增压注入阶段,注入压力的增加会导致增压阶段与膜分离阶段的能耗相应增加,但在一定程度上也可提高压力能回收率;(2)注入压力在5~16 MPa条件下,烟气置换过程的采注比为0.03~0.26,置换采出CH_4的比例为19.9%~56.2%,烟气开采水合物全过程的单位能耗为2.15~1.05(k W·h)/kgCH_4,能源投入回报值(EROI)介于7.2~14.7。结论认为:在5~10 MPa范围内增加注入压力可有效地提高烟气开采水合物过程的能效。
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关键词
发电厂烟道气
天然气水合物
开采
能效
模拟
能源投入回报值
置换
二氧化碳
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Keywords
Flue gas
Electric power plant
Natural gas hydrate
Exploitation
Energy efficiency
Simulation
Energy return on investment （EROI）
Replacement
Carbon dioxide
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分类号
TE37
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名水平井高效开采Class 3天然气水合物研究
被引量：6
- 2
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作者
樊栓狮
杨圣文
温永刚
王燕鸿
郎雪梅
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机构
华南理工大学化学与化工学院.传热强化与过程节能教育部重点实验室
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期36-42,共7页
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基金
国家重点基础研究计划(973计划)项目"南海沉积物中天然气水合物形成动力学研究"(编号:2009CB219504-03)
国家自然科学基金"提高天然气水合物生成速率强化传热传质研究"(编号:51176051)
中国石油科技创新基金项目(编号:2012D-5006-0210)
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文摘
中国目前所发现的水合物藏缺乏下伏流动层,比较接近有上、下盖层的Class 3水合物,业内对其开采的经济性和能效比有质疑且相关研究成果鲜见。为此,采用HydrateResSim模拟水平井加热减压联合开采Class 3水合物,研究了其开采的能效比、气水比、采收率等参数。首先定义水合物开采所获得的天然气的热值和水合物开采过程输入物藏热量之比为水合物开采的能效比(EER),采用能效比对水合物开采过程进行评价;然后,设定开采井的温度为42℃,在0.2 p0(p0为水合物藏初始压力,1.383×107Pa)、0.5 p0、0.8 p03种压力条件下进行水平井加热减压联合开采模拟。结果发现:①开采前期能量消耗大,产水量多;②只有在0.2 p0、42℃条件下,气水比长期大于100,采收率在50%左右,同时,EER达到188;③而0.5 p0和0.8 p0条件下的开采指标较0.2 p0小很多。进一步分析0.2 p0、42℃条件下水合物开采过程中井内热流数据,得到加热只分解了5.28%的水合物,其他大量水合物由减压驱动力分解,因而能效比较高。结论认为:水平井加热减压联合的方法能够高效开采Class 3水合物。
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关键词
CLASS
3天然气水合物
水平井
加热减压联合开采
气水比
采收率
能效比
高效开采
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Keywords
Class Ⅲ hydrate, horizontal well, depressurization and thermal stimulation, gas-water ratio, recovery rate, energy efficiency ratio （EER）
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分类号
TE37
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名天然气水合物动力学抑制剂性能评价方法的现状与展望
被引量：13
- 3
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作者
樊栓狮
郭凯
王燕鸿
郎雪梅
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机构
华南理工大学化学与化工学院.传热强化与过程节能教育部重点实验室
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期103-113,共11页
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基金
国家重点研发计划项目"海洋天然气水合物试采技术和工艺"(编号:2016YFC0304006)
国家自然科学基金项目"海洋天然气水合物开采利用中的甲烷储存与二氧化碳分离的研究"(编号:21736005)
国家高技术研究发展计划(863计划)项目"南海北部天然气水合物目标评价与钻探取样"(编号:2013AA092601)
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文摘
添加动力学抑制剂(Kinetic hydrate inhibitors,KHIs)是一种经济、有效且非常具有前景的输气管道防天然气水合物(以下简称水合物)堵塞的解决方案,但目前KHIs在国内油气田中还没有得到大规模的应用,因而对其仍需加强开发和性能评价研究。为此,从水合物形成的原理出发,重新总结了KHIs的分类,并分析了过温压变化诱导时间法、晶体生长抑制法(Crystal Growth Inhibition,CGI法)、微观力法以及模拟循环管路法等13种水合物抑制剂性能评价方法的优缺点,形成了一套可以解决不同方法及设备之间评价效果可对比度差以及与实际应用效果差距大等问题的方法。研究结果表明:(1)水合物成核阶段的评价方法包括温压变化诱导时间法、可视观测诱导时间法、过冷度法;(2)水合物生长阶段的评价方法包括温压变化生长速率法、可视观测生长形态法、CGI法、微观力法;(3)成核和生成两个阶段共同的评价方法包括水含量法、组分变化法、微分扫描量热法、超声波法、激光法、电导率法等。并提出了KHIs评价方法的未来发展方向和建议:(1)把多种方法有机结合,多角度(声、光、电、热、力等性质)、多尺度(宏观、微观、介观、纳观等)、多指标(过冷度、诱导时间、生长速率等)及其组合评价将会成为未来更真实、更全面、更准确评价KHIs的发展方向;(2)应将更多的精力集中在KHIs的机理研究上,利用更多先进设备、设计相关实验,验证并发现其作用机理,以指导开发性能更优越的KHIs。
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关键词
天然气水合物
动力学抑制剂
管道堵塞
抑制机理
抑制剂评价方法
评价设备
流动安全
现状与展望
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Keywords
Gas hydrate
Kinetic hydrate inhibitors(KHI)
Pipeline blockage
Inhibition mechanism
Inhibitor evaluation method
Evaluation equipment
Flow safety
Present situation
Prospect
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分类号
TE832
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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