天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2015年
8期
93-98
,共6页
李顺丽%李玉星%赵青%潘红宇
李順麗%李玉星%趙青%潘紅宇
리순려%리옥성%조청%반홍우
CO2%碳捕集与封存%节流特性%节流控制%焦耳—汤姆逊效应%临界点%安全泄放
CO2%碳捕集與封存%節流特性%節流控製%焦耳—湯姆遜效應%臨界點%安全洩放
CO2%탄포집여봉존%절류특성%절류공제%초이—탕모손효응%림계점%안전설방
CO2%Carbon capture and sequestration%Throttle characteristics%Throttle control%Joule-Thomson effect%Critical point%Safety relief
CO2管道输送是碳捕集与封存技术的一个重要环节.当CO2管道超压时可采用节流方式泄压,但节流易导致管内温度场骤变,有可能会造成干冰堵塞或管道低温损伤,因而研究CO2节流特性对于CO2管道安全泄放控制具有重要意义.为此,建立纯CO2等焓节流模型,给出了考虑相变的CO2节流后温度的计算方法,并与天然气主要成分CH4对比,分析了CO2的焦耳—汤姆逊效应.研究结果表明,处于正常输送工况(20 MPa以下)的CO2节流时将产生温降效应;由于CO2临界点温度和压力较高,其节流后容易进入两相区,使温度和密度发生突变.因此,进一步讨论了改变节流控制参数(入口温度、入口压力和出口压力)对节流出口温度的影响.结论认为:①在节流压力一定时,提高入口温度使超临界CO2不易进入两相区,但使密相CO2更易进入两相区;②若节流进入两相区,在一定范围内改变入口压力对出口温度没有影响;③当节流入口条件一定时,出口压力为临界压力时是形成两相流的分界压力,出口压力为三相点压力时是形成干冰的分界压力.该研究成果对CO2管道的节流控制和干冰堵塞预防具有指导意义.
CO2管道輸送是碳捕集與封存技術的一箇重要環節.噹CO2管道超壓時可採用節流方式洩壓,但節流易導緻管內溫度場驟變,有可能會造成榦冰堵塞或管道低溫損傷,因而研究CO2節流特性對于CO2管道安全洩放控製具有重要意義.為此,建立純CO2等焓節流模型,給齣瞭攷慮相變的CO2節流後溫度的計算方法,併與天然氣主要成分CH4對比,分析瞭CO2的焦耳—湯姆遜效應.研究結果錶明,處于正常輸送工況(20 MPa以下)的CO2節流時將產生溫降效應;由于CO2臨界點溫度和壓力較高,其節流後容易進入兩相區,使溫度和密度髮生突變.因此,進一步討論瞭改變節流控製參數(入口溫度、入口壓力和齣口壓力)對節流齣口溫度的影響.結論認為:①在節流壓力一定時,提高入口溫度使超臨界CO2不易進入兩相區,但使密相CO2更易進入兩相區;②若節流進入兩相區,在一定範圍內改變入口壓力對齣口溫度沒有影響;③噹節流入口條件一定時,齣口壓力為臨界壓力時是形成兩相流的分界壓力,齣口壓力為三相點壓力時是形成榦冰的分界壓力.該研究成果對CO2管道的節流控製和榦冰堵塞預防具有指導意義.
CO2관도수송시탄포집여봉존기술적일개중요배절.당CO2관도초압시가채용절류방식설압,단절류역도치관내온도장취변,유가능회조성간빙도새혹관도저온손상,인이연구CO2절류특성대우CO2관도안전설방공제구유중요의의.위차,건립순CO2등함절류모형,급출료고필상변적CO2절류후온도적계산방법,병여천연기주요성분CH4대비,분석료CO2적초이—탕모손효응.연구결과표명,처우정상수송공황(20 MPa이하)적CO2절류시장산생온강효응;유우CO2림계점온도화압력교고,기절류후용역진입량상구,사온도화밀도발생돌변.인차,진일보토론료개변절류공제삼수(입구온도、입구압력화출구압력)대절류출구온도적영향.결론인위:①재절류압력일정시,제고입구온도사초림계CO2불역진입량상구,단사밀상CO2경역진입량상구;②약절류진입량상구,재일정범위내개변입구압력대출구온도몰유영향;③당절류입구조건일정시,출구압력위림계압력시시형성량상류적분계압력,출구압력위삼상점압력시시형성간빙적분계압력.해연구성과대CO2관도적절류공제화간빙도새예방구유지도의의.
