高架火炬掺氢燃烧热辐射模拟研究

目的天然气掺氢后燃烧特性会发生改变,因此,有必要对掺氢天然气热放空过程进行研究,以确定掺氢输送条件下原有高架火炬适用的工况条件,从而确保天然气管输系统在掺氢输送时的安全。方法结合掺氢燃烧实验和CFD数值模拟,研究掺氢(摩尔分数0~20%)天然气进行扩散燃烧时燃烧特性及热辐射半径变化情况,揭示掺氢对燃烧热辐射半径的影响机理,明确API STD 521—2014《泄压和减压系统》中热辐射半径解析模型可用于掺氢天然气的计算。结果在等体积流量下,掺氢减小了热释放量从而减短了火焰长度,而在侧风作用下的火焰倾斜角几乎不变,因此缩小了热辐射半径;在等质量流量下,掺氢增加了热释放量从而增长了火焰长度,而火焰倾斜角变大,使得热辐射半径变化极小。同时,风速增大会导致热辐射半径扩大。结论在安全热辐射半径不变的前提下,按体积流量计算,掺氢条件下最多可提高19%~23%体积流量的放空量,火炬系统的排放效率有所提高;按质量流量计算,掺氢条件下高架火炬的质量流量放空量与掺氢前相比几乎保持不变。

天然气累积取样系统性能评价方法研究

目的累积取样系统作为一种获得天然气平均发热量而实现能量计量的重要方式,对其开展性能评价方法研究,以保障累积取样系统的正常运行及获得样品的代表性。方法根据GB/T 13609—2017《天然气取样导则》和GB/T 30490—2014《天然气自动取样方法》的要求,并结合累积取样系统的现场应用情况,建立了包括取样系统配置的完整性、取样系统的符合性、取样系统的气密性、预设参数的符合性、取样系统的一致性等指标的性能评价方法。结果针对各项评价指标开展了现场应用,验证了累积取样系统性能评价方法的可操作性和适用性。结论建立的累积取样系统性能评价方法能够满足目前的现场使用需求,后续将进一步建立相关方法标准,为天然气能量计量的推进和实施提供标准保障。

SCD/FPD检测器-气相色谱法测定天然气中的硫化合物

利用硫化学发光检测器(SCD)和火焰光度检测器(FPD)两种不同检测器的气相色谱法对天然气中的硫化合物含量进行分析,并进行定性分析和分离度评价、检出限测定、精密度和准确性检测。实验结果表明,两种方法对硫化合物的分离度良好,测定结果的相对标准偏差最大为1.12%,GC-FPD检测回收率为100.2%~100.8%,GC-SCD检测回收率为99.6%~100.6%,表明两种方法所测结果的重复性和准确度良好,再现性满足国标要求。

提高压缩天然气(CNG)质量检测结果准确性的主要措施

从提升员工技能、加强设备管理、强化标准物质的监管、确认检测方法、满足环境要求、规范取样、规范操作、强化质量监督、严格质量保证9个方面提出了提高压缩天然气(CNG)质量检测结果准确性的措施,为保证压缩天然气(CNG)质量检测结果的准确性提供了保障。

甲烷中四氢噻吩标准气体定值方法研究

甲烷中四氢噻吩标准气体是保证天然气中加臭剂准确分析的计量基础。采用感量为0.1mg的质量比较仪,使用称量法进行甲烷中四氢噻吩的称量并定值,同时对比了使用分压法制备,以氮中的H_2S为分析标准,使用总硫定值的方法。由于四氢噻吩与气瓶之间的作用,称量法的定值结果与实际样品中的四氢噻吩浓度存在偏差。而使用分压法制备,总硫定值的方法由于四氢噻吩与气瓶的作用达到平衡后进行定值,定值结果与其他机构研发的四氢噻吩标准气体之间的差值在标准物质不确定度接受范围内。分压法制备,总硫定值的方法可以作为较为适宜的甲烷中四氢噻吩定值研发方法。

天然气分析测试技术的研究及其应用

简要介绍了中国石油西南油气田公司天然气研究院建院50年以来,在天然气分析测试领域所取得的科研成果。叙述了中国天然气产品分析测试技术标准体系的建立情况,介绍了质量要求、取样导则、试验方法及物性计算等标准在天然气从生产到用户的全过程中的覆盖情况。介绍了天然气分析用标准气体系的研究成果。目前中国已经初步构建了与国际接轨的、以GB 17820为核心的天然气产品与分析测试技术标准体系和溯源体系,有力地促进了中国天然气工业的发展。为满足中国天然气工业快速发展的需求,规划了需要研发的天然气分析测试技。

天然气水合物抑制剂BVP性能研究

随着国内天然气开采规模的日益扩大和深海开采的进行,由天然气水合物所引起的问题,日益受到了石油天然气研究人员的重视。为抑制天然气水合物的生成,急需研究开发出加量少、效率高的水合物抑制剂。为此,自主合成了新型动力学水合物抑制剂BVP。采用自制评价设备,以四氢呋喃法[THF]对其性能进行了评价。评价结果:BVP加量为0.5%～0.75%时,水合物结冰温度为-8℃,过冷度为-10℃。结合天然气水合物抑制剂PVP做性能对比,BVP的性能明显优于PVP;BVP浊点较PVP浊点提高了27.2℃,相同加量条件下BVP承受过冷度较PVP承受过冷度低2～3℃。结合热力学抑制剂复配,最优复配方案:5%～10%NaCl+0.5%BVP,该复配方案下溶液能够承受过冷度达-12℃～-16℃。

天然气热值的计量与控制

天然气热值计量是比体积和质量计量更为科学和公平的计量方式。实现热值计量首先必须准确测定热值，天然气热值的测定方法有：按其化学组成和各组分浓度进行计算的间接计算法，使用气体量热计和在线式热值自动测试仪等。在线式热值自动测试仪为连续测定系统，能对天然气的热值变化及时作出反应，特别适合用于商品燃气的热值调节，保证供气的热值恒定。并以日本横河电机公司ＣＭ６Ｇ型燃气热量计为例，介绍了热值在线自动测试仪的工作原理和基本组成框图。同时，还介绍了带“反馈”控制的热值自动调节系统框图。最后提到了比单纯“反馈”系统更为快速、灵敏、准确控制热值的“前馈”加“反馈”的复合控制系统。

深水气井测试水合物临界沉积粒径及敏感因素

针对水合物颗粒与管壁之间的浸入态与非浸入态两种情况,分析水合物颗粒形成后影响沉积的黏附力和拖曳力因素,建立水合物颗粒沉积过程中的力学模型,在此基础上提出以固固黏附力为主作用力、不发生滚动移除为基本准则的水合物颗粒临界沉积条件判别方法;结合深水气井测试实际工况,分析温度、压力、气相产量、液相产量、流通管径等参数对水合物颗粒移除力矩与黏附力矩的影响。结果表明:水合物颗粒在沉积过程中存在临界粒径,水合物颗粒粒径小于临界粒径时可进一步沉积,否则会在外力作用下被移除;随着温度、气相产量增加,水合物颗粒沉积粒径减小,而压力、液相产量、流通管径增加,水合物颗粒沉积粒径增大;气相产量对水合物临界沉积粒径影响占主导因素。

南京市天然气利用工程管道的风险评价

W. Kent Muhlbauer的指数评分法是一种比较成熟的管道风险评价方法,但该方法还存在不完善之处。通过对此方法加以改进,并将改进后的方法用于南京市城市天然气利用工程高压输气管道的风险评价中,实际应用结果表明,此改进方法的评价结果与相关文献的结果相一致,其表达更明确更直观。

天然气气质检测方法国内外标准异同点分析

随着我国进口天然气贸易量的快速增长和进口气源地的不断增多,对国内外天然气检测标准进行对标分析具有迫切的需要。介绍了国内外主要天然气气质检测方法标准的异同点,包括天然气取样、组成分析、物性参数计算、水含量/水露点、烃露点测定、硫化物含量分析等项目,从适用范围、测定原理和方法、数据处理和分析结果精密度要求等内容进行对标分析。其结论可为天然气贸易谈判在选择天然气气质检测方法标准时提供技术支撑。

基于支持向量机的天然气组成多维光谱定量分析方法

针对天然气中甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等气体的特征吸收谱线严重重叠的问题,将支持向量机(SVM)用于天然气组成多维光谱分析中,提出了一种新的基于多维光谱的天然气组成定量分析方法。利用SVM核函数变换,将天然气的多维光谱数据进行高维空间变换后求得SVM回归函数,得出天然气组成。实验结果表明,该方法的检验组成最大偏差为2.28%,与传统的方法相比,具有分析速度快、可实时在线分析、不限制光谱数据维数等优点,具有重要的理论和应用价值。

新型天然气水合物抑制剂的开发与应用

概述了近几年来国外对新型天然气水合物抑制剂的开发动向，其中包括水合物动力学抑制剂和防聚剂的开发、现场试验和应用。

液化天然气的分层和涡旋及防止措施

分析了大型LNG贮槽分层、涡旋形成的机理及其对安全贮运的影响,探讨了分层、涡旋发生的可能范围,描述了涡旋引起的典型事故,并从工业应用的角度提出了一些防止措施.

含氧天然气组成数据在体积计量中的合理应用探讨

针对天然气计量工作实践中面对含有氧气的天然气检测结果,不同的处理方法导致不同的计量结果,不同的计量工作者对准确性存在困惑的情况,采用模拟计算的方法进行分析比较。论述了天然气中含有氧气组分的合理性,分析比较了3种针对含有氧气组分的天然气分析结果数据处理的方法。直接扣除氧气的方式,在氧气含量较高时,导致数据不可用;把氧气含量予以扣除加进甲烷中,简化了数据处理过程,但这种处理方式缺少科学依据;把氧气含量予以扣除,同时按照空气中氮气与氧气的组成比例对天然气中的氮气也予以扣减,并对调整后的全组分重新归一化,这种处理方式合理地考虑了氧气的来源,比较合理且符合实际。

轻烃录井技术的理论基础和应用原理

为推广轻烃录井技术,系统介绍轻烃录井技术的基础理论和评价油气层的基本原理,根据道尔顿分压定律和拉乌尔定律,认为轻烃各组分的饱和蒸气压与容器的容积及轻烃的构成无关,不需考虑容器的容积及轻烃组成的差异,这就为在一定温度下采用密闭顶部气体取样法进行轻烃分析奠定了理论基础。对岩石的分子筛作用及其与孔渗条件的相关性进行了重点探讨,指出岩石的分子筛效应是轻烃录井技术准确评价油气层的基础。轻烃录井技术的优势主要体现在可以从钻井液和岩屑两个方面获得油气层的信息,具有抗污染能力强、取样简单、分析参数多的特点,缺陷是不能判别岩性。

乙二醇溶液脱盐工艺应用现状及进展

介绍了目前乙二醇溶液脱盐工艺应用现状和脱盐原理,总结了常规脱盐工艺和离子交换法脱盐工艺的优缺点及研究进展。与乙二醇溶液常规脱盐工艺相比,离子交换法脱盐工艺是乙二醇溶液脱盐工艺研究与应用的新方向。在今后的研究中,应对乙二醇吸附脱盐的热力学与动力学、研制适合乙二醇脱盐体系的离子交换树脂、解决凝析油对离子交换树脂带来的污染问题等方面进行研究。

LNG液化天然气气化站设计要点与优化研究

LNG气化站作为关键基础设施,在天然气供应链中扮演着至关重要的角色。气化站的设计直接决定了能源转化效率和成本。现有的设计方案常需在安全性、经济性以及环境可持续性之间找到平衡点,这需要通过技术创新和优化来解决。本文重点分析了LNG储罐的设计要素,包括储罐的形式、设计压力和绝热形式,以及如何优化设计以适应复杂的应用环境。以江苏诚意住宅工业化配套天然气工程(LNG气化站工程)为基础,深入分析LNG气化站的设计特点及其优化措施。

天然气掺氢比对终端用气设备使用性能的影响

向天然气中掺混氢气会改变其燃烧特性。以中国东部某沿海城市天然气管网典型气质为样本,研究了掺氢比(氢气体积分数)不超过10%时,供应终端的可行性,并开展了火焰稳定性、火焰传播速度及热值测试。结果表明,当样本气掺氢比为10%时,仍满足12T基准天然气华白数和燃烧势燃气互换性要求,对用气设备功率的影响可以忽略;当掺氢比不超过10%时,火焰稳定性、火焰传播速度及热值等波动较小,用气设备可以正常使用掺氢天然气。

高压天然气含油检测及在除油效果评价中的应用

目的为高压天然气中含油量检测提供方法。方法将取样装置安装在管道中部,在管道上通过一级减压阀将进气压力减压至2 MPa,再通过二级减压阀减压至0.3~0.4 MPa。通过流量计控制流速为18~20 L/min,取样时间为30~50 min。当气体通过取样装置时,气体中的油分截留于取样滤膜上,从而进行取样。将取样滤膜取出,放入萃取烧杯中,使萃取剂充分萃取油分。将萃取后的溶液倒入比色皿中,将比色皿置于油分浓度分析仪,测出气体含油量。结果通过除油器后的压缩天然气含油量较高,体积分数最小值为7.7×10^6,最高值为12.1×10^6,远超除油器技术协议规定的4×10^6。检测结果表明,除油器出口端含油量超过设计指标2~3倍,除油效果较差。结论提出了减压取样、萃取检测的方法,并通过现场试验验证了该方法可以准确测定高压天然气的含油量。将油量检测方法用于除油效果评估,现场试验验证该检测方法可行。