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[优秀毕业设计精品] 天然气输送过程中水合物的生成、防治研究和讨论.doc

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[优秀毕业设计精品] 天然气输送过程中水合物的生成、防治研究和讨论.doc

本科生毕业设计1绪论11绪论1.1研究的意义和目的随着石油天然气工业的不断发展,在处理和输送天然气过程中发现了气体水合物。水合物是目前科学领域中的热门课题,不仅与石油天然气开采、储存和运输密切相关,而且与环境保护、气候变迁,特别是人类未来赖以生存的能源有关。天然气水合物为白色结晶固体,是在一定温度、压力条件下、天然气中的烃分子与其中的游离水结合而形成的,其中水分子靠氢键形成一种带有大、小孔穴的结晶晶格体,这些孔穴被小的气体分子所充填。在天然气管道输送过程中,水合物在输气干线或输气站某些管段(弯头)阀门、节流装置等处形成后,其流通面积减少从而形成局部堵塞,其上游的压力增大,流量减少,下游的压力降低,因为会影响管道输配气的正常运行。天然气水合物是威胁输气管道安全运行的一个重要因素。天然气水合物一旦形成后,它与金属结合牢固,会减少管道的流通面积,产生节流,加速水合物的进一步形成,进而造成管道、阀门和一些设备的堵塞,严重影响天然气的开采、集输和加工的正常运行。因此,研究和讨论天然气输送过程中水合物的生成和防治,对保障天然气管道的安全运行具有十分重要的实际意义。要形成天然气水合物需要几个必要的条件,一是气体处于水汽的饱和或过饱和状态并存在游离水;二是有足够高的压力和足够地的温度。在具备上述条件时,水合物的形成,还要求有一些辅助条件,如天然气压力的波动,气体因流向的突变而产生的搅动,以及晶种的存在等。因此总结出一些防治天然气水合物生成的方法。通常,在输送天然气过程中清除水合物的方法是用热水或热蒸汽对管道进行加热,在水合物和金属接触点上,将温度提高到30~40℃,使水合物很快分解。据统计防止水合物生成的费用约占生产总成本的5~8%。在工程上对抑制剂用量不能准确计算,抑制剂的用量往往大于实际需求量,这样一方面不利于节约成本,另一方面导致不必要的环境污染针对上述问题,需要用科学的实验方法,准确测定天然气水合物的生成条件,并筛选和评价抑制剂的抑制效果,从而为天然气集输管道水合物防治工作提供科学依据。本科生毕业设计1绪论21.2国内外发展概况及分析国内外预测水合物形成压力和温度的方法大致可分为经验公式法、图解法、相平衡计算法和统计热力学模型法四大类。经验公式法是通过室外取样室内实验或现场测试水合物形成压力和温度,在此基础上,拟合得到的半经验或经验模型。经验、半经验模型具有简单、计算方便等

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