天然气气态储存工艺.pdf
2 0 1 2年 第 1期 第 4 1卷 第 5页 石油矿 oI L FI ELD 场 机械 E QUI P MENT 文 章 编 号 i 00 1 - 3 4 82 2 01 2 01 00 0 5 0 5 天然气气态储存工艺 文 闯 , 曹学文 , 马玉鹏 中国石油大学 储运与建筑工程学 院, 山东 青岛 2 6 6 5 5 5 摘要 天然气气态储存工艺主要 包括压缩天然气、 储气罐 、 管道、 地下储 气库 、 吸 附天然气储 气和近 临界 流体 储 气技 术 。介绍 了天 然 气各 种 气态储 存 工 艺 的研 究现 状 和优 缺 点 , 分析 了存 在 的 问题及 发展 趋 势 , 并对 气态储 存 工艺 的研 究和应 用提 出了建议 。 关键 词 天 然气储 存 ; 3 - . 艺 ; 现状 ; 发展 趋 势 中 图分类 号 TE 9 7 文 献标识 码 A Ga s e o u s S t o r a g e M e t h o d o l o g y o f Na t u r a l Ga s W EN Chua n g。 CA Xu e we n, M A Yu p e ng Co l l e g e o f Pi p e l i n e a n d Ci v i l En gi n e e r i n g, Ch i n a Un i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m, Qi n gd a o 2 6 6 5 5 5 , C h i n a Abs t r a c t The c u r r e nt g a s e o us s t o r a g e t e c hno l o gi e s f or n a t ur a l g a s ma i nl y i nc l u de c o mpr e s s e d na t u r a l g a s, g a s ho l d e r, p i pe l i ne s t or a g e, u nd e r g r oun d g a s s t or a g e, a ds o r be d n a t ur a l ga s , ne a r c r i t i c a l f l ui d . I n t hi s pa pe r , t he r e s e a r c h s t a t us , p r o bl e m s a nd d i r e c t i on s o f t h e a b ov e m e nt i on e d ga s e ou s s t o r a g e a nd t r a n s p or t a t i o n t e c hn ol o g i e s f o r n a t u r a l ga s we r e di s c u s s e d, r e s p e c t i v e l y . Bo t h a dv a n t a g e s a n d d i s a d v a nt a ge s of t h e va r i o us s t o r a g e m e t ho do l o gi e s we r e po i n t e d o ut . Ke y wo r d s na t u r a l g a s s t or a ge; me t h od o l o g y; s t a t us qu o; d e v e l o pi n g s t r a t e g y 合 适 的 控 压 钻 井 技 术 方 式 , 发 挥 控 压 钻 井 技 术 的 优势 。 参 考文 献 [ 1 ] 周英 操 , 崔 猛 , 查永 进. 控 压 钻 井 技术 探 讨 与 展 望 E J ] . 石油钻探技术 , 2 0 0 8 , 3 6 4 1 - 4 . [ 2 ] 王果 , 樊洪 海, 刘刚 , 等. 控制压力 钻井 技术应用研 究 [ J ] . 石油钻探技术 , 2 0 0 9 , 3 7 1 3 4 3 8 . [ 3 ] 杨谋 , 孟英 峰, 李皋 , 等. 提高深井机 械钻 速的有效 方 法[ J ] . 石油矿场机械 , 2 0 0 9 , 3 8 8 6 - 8 . r 4 ] Va n Rl e t E J, Re i t s ma D, Va n d e c r a e n B. 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O ~4 . 0 MP a , 通常选择3 . 5 MP a 。 4 . 3 . 4 吸附剂填 充密度 提高吸附剂的堆积密度可以有效地提高天然气 的存储密度 。试验结果表明_ 1 甲烷的吸附量随填 充密度的增加呈先增加后减小的趋势 , 过高的填充 密度反而导致甲烷储量的大幅下降 , 这是因为过高 的填充密度使甲烷扩散阻力过大 , 不利于储存。因 此 , 填充密度存在一个最佳值 , 使天然气的吸附量达 到最 大 。 5 其他储存工艺 5 . 1 压缩 天然气 储存 C NG储 存技 术 比较 成熟 , 现 已经 实 现 工业 化 , 广泛应用于天然气汽车_ 】 侧 。存在的不足是 储气 量小 , 续驶里程短; 气体燃料的能量密度低 , 启动性 能和动力性能较差 ; 需要高压压缩 2 0 ~2 5 MP a , 这就需要用昂贵的多级压缩机 ; 要求使用 的高压贮 存容器为无缝容器 , 壁厚体重, 制造工艺复杂; 在此 高压下使用存在一定的危险性。因此 , C NG储存技 术只是 1种暂时的而非高效 的储气手段。 5 . 2 近 临界流 体储 存 近临界流体储存天然气是一项新的天然气储存 技 术[ 2 , 该 技术 的基 本原理 是利 用 近 临界 流体 特 有 的高溶解力 、 低粘度、 易扩散 的性质, 实现对天然气 和临界流体之间的有效传质, 进 而将天然气溶解其 中 。 目前 对 天 然 气 的 临界 流 体 储 存 主要 集 中 在 2 个方面 ①寻找高吸附能力 的溶剂 ; ②探 索降低 吸 附 压力 和 温 度 条 件 限 制 的途 径 。其 中 , 对 临 界 参 数的测量是否准 确尤其 重要 , 要使 这项 技术得 到 推广 , 必须对 近临界 流体 的特 征和相变 参数进 行 准 确 的描 述 。 6气态储存 方式 比较 天然气 各种 气 态 储 气方 式 的分 析 对 比如 表 1 [ 4 ] , 可以看出, 地下储存优于地上储存 , 因其安全、 可靠 、 充分利用地下空间, 而且成本更低 。吸附储存 工艺具有 比压缩天然气储存工艺更高的储气 密度 , 发展 前景较 好 , 但 是 需 开发 具 有 高性 能 的吸 附 剂 和 解决吸、 脱附过程中的热效应问题 。近临界流体储 存工艺优势明显, 但该方法 目前还处于研究阶段 , 尚 未 工业化应 用 。 第 4 1卷第 1 期 文 闯 , 等 天然气气态储存工艺 9 7 结 论 1 储气罐储存 、 管道 管束 和压缩天然气储存 技术 较 为成熟 , 当前 的重点 是加 强安 全性 评价 研究 , 确保 安 全 。 2 从天然气战略储备看 , 国家应该大力发展 地下储 气 库 , 统 筹 考虑 天 然气 调 峰 和战 略、 商业 储 备 。 3 吸附储存工艺储存效率较高, 安全性好, 目 前仍 需对 吸 附剂 的吸 附性 能和 吸附过 程 中的热 效应 进行 深入 的研 究 。 4 近临界流体储存工艺要进行广泛的工业应 用 , 还 需在 储气 溶 剂 选择 、 储 气 压力 、 温 度 的影 响等 方 面 进行探 索 研究 。 参 考文献 [ 1 ] 李 忠 , 刘 明锡 . 天然气储存方法及其 应用[ J ] . 油气储 运 。 2 0 0 2 , 2 1 1 1 3 卜3 3 . 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