天然气水合物储运工艺技术

天然气水合物储运技术天然气水合物（Gas Hydrate，以下简称为天然气水合物或水合物）是一种由天然气分子和水分子在一定温度和压力下形成的稳定结晶物质。

天然气水合物具有高储量、广泛分布和环境友好等特点，被认为是未来天然气资源的重要补充。

天然气水合物的储运技术是指将天然气水合物从海底或陆地开采后进行处理、储存和运输的技术体系。

由于天然气水合物的特殊性质，储运技术具有一定的挑战性和复杂性，需要综合利用多种方法和工艺。

储存技术是天然气水合物储运的重要环节之一。

目前主要有四种储存方法：在海底储存，即将水合物通过管道输送到海底储存设施中，利用海底的高压和低温条件使得水合物保持稳定；在陆地储存，将被开采的水合物通过管道输送到陆地储存设施中，利用地下储藏条件进行存储；液化储存，将水合物经过处理后转化为液态，在液气相转化压力下进行储存；甲烷水合物储存，将天然气水合物中的甲烷部分提取出来进行储存，减少水合物的体积和重量。

储运技术是指将天然气水合物从储存设施中运输到目的地的技术。

常用的储运方法包括：管道输送，即通过专用管道将水合物输送到目的地，适用于海底和陆地储存；船舶运输，将水合物通过船舶运输到目的地，适用于海上储存和远程运输；管道和船舶结合运输，即将水合物先通过管道输送到海上储存设施，再通过船舶运输至目的地。

天然气水合物储运技术主要面临以下几个挑战。

天然气水合物开采、处理和储存过程中会产生大量的废水和废气，对环境造成一定的影响，因此需要采取有效的环保措施。

水合物的稳定性较差，易受温度和压力的影响，需要在储存和运输过程中控制好温度和压力，以防止水合物解聚。

水合物开采和处理过程中需要消耗大量的能源，对能源的需求较大。

由于天然气水合物的开采和处理工艺还不完善，存在一定的技术难题和风险，需要进一步的研究和开发。

天然气水合物储运技术是一项具有挑战性的工作。

通过创新科技和综合利用各种方法，可以克服技术难题，使得天然气水合物得到高效、安全、环保地开采、处理、储存和运输，为未来能源供应做出重要贡献。

水合物储运技术在天然气领域的应用前景黄辉;粟科华;李伟【摘要】Due to higher gas storage capacity and milder conditions, hydrate technology has been paid more and more attention as an economic, safe and effective method for gas storage and transportation. It is realizing industrialization abroad. It can be considered as another method for gas transportation besides pipelines, CNG, and LNG. The technology is good for developing remote small-block conventional gas field and offshore gas fields as well as sup-plying a convenient and flexible gathering and transportation method for conventional resources such as shale gas,coal bed gas and hydrate and so on at early development phase which is lack of pipe network basis.It also can be used for city gas peak shaving and gas supply of remote area.%较好的储气能力和较低的储气条件使得水合物作为一种经济、安全、高效的气体储运技术越来越受到重视,在国外正逐渐接近工业化.在天然气领域,水合物储运技术作为管道运输、CNG运输和LNG运输以外的第四种选择,可降低常规边远小断块气田和海上气田的开发门槛,为缺乏管网基础的页岩气、煤层气以及水合物等非常规气资源开发初期提供方便灵活的集输方式,以及用于城市燃气调峰和农村边远地区的供气.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】3页(P5-7)【关键词】天然气;水合物;储运;应用前景【作者】黄辉;粟科华;李伟【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院;中国石化石油勘探开发研究院;中国石化石油勘探开发研究院【正文语种】中文天然气水合物是水和天然气在高压低温条件下形成的一种非化学计量的笼型晶体化合物。

天然气水合物储运技术关键词：天然气水合物；储运技术；水合物应用；0 引言目前，世界天然气产量的75%依赖管线输送，25%靠LNG运输，后者存在运营费用高的问题，因此急需一种新型的，安全可靠，并能大幅度降低运输费用的天然气储运方法，以天然气水合物的形式储运天然气就是这样一种崭新的方法。

天然气水合物(Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate)，又称笼形包合物(Clathrate)，它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等)下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧，故俗称可燃冰、固体瓦斯等。

它可用M·nH2O来表示，M代表水合物中的气体分子，n为水合指数(也就是水分子数)。

组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。

到目前为止，已经发现的天然气水合物结构有三种，即：结构I型、结构II型和结构H型(见图1)。

水合物储运天然气是指在一定的压力和温度下，将天然气和水按比例水合反应固化成水合物进行储运的方法。

利用1m3的天然气水合物理论上可储存150～180m3(标准状态下)天然气的特性，可以在较低的温度(-5～15℃)和压力(1～2MPa)下以水合物的形式储运天然气，但是由于实验条件和外界因素的影响，水合物的实际储气能力只为理论值的70%左右，水合物储气能力的提高有待进一步研究。

1 天然气水合物的国内外研究1810年Humphrg Davy在伦敦皇家研究院首次合成氯气水合物。

在这以后的一百二十多年中，人们仅通过实验室来认识水合物。

1832年Faraday在实验室合成氯气水合物Cl2·10H2O，并对水合物的性质作了较系统的描述。

其后人们陆续在实验室合成了Br2、SO2、CO2、H2S等的气体水合物。

提出了著名的Debray规则“在给定温度下，所有可分解成固体和气体的固态物质都有一个确定的分解压力，其随温度变化。

水合物储运天然气技术研究进展吴传芝;孙长青;赵克斌;杨俊;陈银节【期刊名称】《天然气与石油》【年(卷),期】2017(35)1【摘要】水合物储运天然气技术涉及水合物快速合成、安全运输以及高效分解三个主要环节.在水合物快速合成技术研究方面,主要通过对比不同添加剂对水合物合成的促进效果,优选适用于不同实验条件的水合物快速合成促进剂;此外,还通过研制新型水合物快速合成装置与方法,提高了搅拌法、喷淋法与鼓泡法合成水合物的效率.在水合物安全储运方面,已由早期直接将水合物储存于储运船舱体演化为将水合物储存于独立的水合物储运单元,研制了多种类型的水合物储运装置,为水合物装卸与再气化提供了便利.同时,还探索了水合物储运天然气技术的经济性.天然气的常用储运技术与水合物储运技术的对比研究揭示,水合物储运技术具有经济可行性,而且该技术对温压条件要求不高,在安全性方面也具有优势.因此,水合物储运天然气技术具有良好应用前景,值得重视.【总页数】7页(P29-35)【作者】吴传芝;孙长青;赵克斌;杨俊;陈银节【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院, 北京 100083;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所, 江苏无锡214151【正文语种】中文【相关文献】1.天然气水合物储运技术研究进展2.天然气能源与水合物储运技术研究进展3.天然气水合物储运技术中水合物反应器的研究进展4.天然气水合物(NGH)储运天然气技术与常规储运技术的对比分析5.天然气水合物储运技术中混水化合物反应器的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

天然气水合物储运天然气的关键技术摘要：用水合物作为天然气储运的新方法，具有安全可靠、费用低的优势，因而对它的研究成为当今世界能源开发的热点，阐述了天然气水合物储运天然气技术的关键技术及其工业使用价值，提出了今后水合物技术的研究重点和方向。

关键词：天然气储运关键技术目前利用天然气水合物储运天然气的技术仍处于研究开发阶段，虽然其应用前景十分广阔，但实现工业化过程的一些关键技术尚待解决。

1、水合物的合成天然气水合物合成过程属于气-液-固反应，需要相应的反应器来提高效率。

国际上用于水合物合成反应的反应器大致可以分为3种，即搅拌式反应器、鼓泡式反应器和喷淋式反应器。

搅拌式反应系统主要有反应器、分离器、热交换器和循环泵4个单元组成。

水合物形成过程中，先往反应器中装入水，天然气通过反应器底部的两个止回阀进入，在搅拌器的作用下天然气和水充分混合生成天然气水合物，使用管壳式换热器，把生成的天然气水合物所释放的潜热以及转动部件如循环泵和反应器中的搅拌器所产生的热量及时带走。

热交换过程中，水合物浆（水合过程中由于大量水的存在水合物以浆液形式存在）在管侧流动，乙二醇水溶液在壳侧流动。

鼓泡式反应系统是利用高压天然气通过孔板产生气泡，由此生成水合物。

鼓泡法水合物生成过程中，上升的气泡和水接触并在气液接触面上生成水合物。

因为水合物层是沿着上升的气泡形成的，上升天然气在气水界面处的轻微扰动都可能使气泡破碎，气泡的破碎可以增大气泡的接触面，同时水合物生成热可以通过水的传热及时带走，从而提高了水合物的生成速度。

鼓泡法水合物生成系统不仅在热量传递方面有优势，而且微小的气泡极大的增大了气液接触面积并增强了天然气的溶解能力。

但是该方法由于孔板上的孔径很小，容易在孔板上生成水合物，影响进气，也影响系统的正常运行。

2、水合物的储气效率天然气水合物储运技术是一种崭新的天然气储运方式，实际生产的水合物储气量高低是该技术能否实施和具有优势的关键。

天然气水合物储运技术天然气水合物是一种能源资源，是指天然气与水在一定的温度和压力条件下形成的固态化合物。

天然气水合物的开发利用对于能源的开发和利用具有重要意义。

天然气水合物是一种具有相当高的能量含量和丰富资源潜力的新型能源，被誉为"火焰的冰"。

对天然气水合物的储运技术的研究具有重要意义。

天然气水合物的储运技术包括储存和运输两个方面。

储存技术主要涉及天然气水合物的储存、分离和稳定等技术。

运输技术主要涉及天然气水合物的采集、封存、运输和解冻等技术。

天然气水合物的储存技术首先需要解决水合物的稳定和分离问题。

天然气水合物的稳定性是一个关键问题，因为水合物的形成和稳定需要一定的温度和压力条件。

解决水合物的稳定问题可以采用降低温度和增加压力的方法，或者采用添加稳定剂的方法。

还可以利用物理或化学方法进行水合物的分离。

早期的分离方法主要采用机械力和化学方法，如冲击、振荡和化学术法等。

近年来，随着科学技术的进步，出现了一些新的分离方法，如超声波、微波和脉冲电场等。

天然气水合物的运输技术主要涉及采集、封存、运输和解冻等环节。

采集技术主要包括探测、钻探和采集等环节。

探测技术主要通过声波或电阻测量等方法探测天然气水合物的存在和分布情况。

钻探技术主要通过钻探井来获取有关天然气水合物的样本和数据。

采集技术主要通过采集设备和方法来采集天然气水合物。

封存技术主要涉及天然气水合物的封存和保存等环节。

封存技术主要包括封存、储存和保存等环节。

封存环节主要通过封存设备和方法来封存天然气水合物，以防止其泄漏和溢出。

储存环节主要通过储存设备和方法来储存天然气水合物，以便进行后续的运输和利用。

保存环节主要通过各种方法对天然气水合物进行保存，以保持其完整性和质量。

天然气水合物的储运技术是一项复杂而重要的工作，需要解决水合物的稳定性、分离性、采集性、封存性、运输性和解冻性等问题。

随着科学技术的不断进步，相信天然气水合物的储运技术将会不断完善和发展，为能源的开发和利用做出更大的贡献。