LNG接收站到港天然气组成预测

LNG贸易交接总发热量的计算需要采用到港天然气组成分析数据,但如果在卸货过程中取样分析故障无法获得较理想的天然气组成,就可以采用推算的预测方法推测到港天然气组成。预测方法是根据天然气组分沸点,建立液相和气相的关系式,根据蒸发率将装港天然气组成进行多次蒸发迭代得到到港天然气的组成。经过对比分析,得出预测法和实际取样分析得到的组成、计算出的单位体积发热量和LNG密度相差较小,预测法具有参考价值,可为LNG接收站接卸过程取样分析结果和买卖双方贸易结算提供参考数据。     

基于运行仿真的多气源环状管网能量计量方法研究

目的 天然气能量计量的对象是其完全燃烧后产生的总热量,通常采用体积计量值与体积发热量相乘的方法确定天然气的能量值,而体积发热量取决于天然气的组成,即天然气中各组分的摩尔分数。多气源管网中天然气的组成通常随空间位置和时间变化,故管网的每个计量站都需要确定不同时刻输入或输出本站的天然气的体积发热量。国内长输管道的A级计量站均配置了在线气相色谱仪,可以分析天然气发热量,B级和C级计量站可使用仿真方法为天然气发热量赋值,从而降低配置气相色谱仪的投资与运行维护费用。方法 依据面向能量计量的管网仿真理论基础,针对某多气源环状管网,分别使用TGNET和SPS仿真软件建立了具有天然气组分跟踪与发热量计算功能的运行仿真模型。为提高仿真结果准确性,基于历史运行数据校准了仿真模型的管段输气效率这一关键参数。结果 分别应用TGNET和SPS模型对该管网持续48 h的历史运行过程进行了动态仿真,TGNET模型的发热量仿真结果与历史记录值的偏差在0.3%以内。结论 基于运行仿真的多气源环状管网能量计量是一种可行的方法,研究成果为国内天然气能量计量的实施和推广提供了一种可操作的方法。     

一种用于测定天然气发热量的声光关联法

目的 介绍一种利用声速和可见光光谱关联测定天然气发热量的方法,以便国内天然气质量检测和能量计量工作者与企业能更有效地开展该方法的研究和标准化,同时也为天然气发热量测定方法提供更多样性的选择。方法 在对比分析各种天然气发热量测定方法和相关标准优缺点的基础上,介绍了利用声速和可见光光谱关联测定天然气发热量的方法原理,并分析了一组气体标准物质采用气相色谱法和介绍的关联法测定获得的发热量数据。结果 利用声速和可见光光谱关联测定的天然气发热量测定值与按GB/T 11062-2020《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》的计算值一致性较好,对6种模拟天然气的二元气体标准物质,相对偏差在0.03%～0.42%之间;对5种模拟天然气的多元(最多14个组分)气体标准物质,相对偏差在-0.45%～0.38%之间。结论 初步验证了利用声速和可见光光谱关联法测定天然气发热量的可行性。该方法具有1 s内可获得多个数据、与流量测量同步、测量不受气体组分的限制和H₂影响的特点和优势。建议进一步开展准确度、测定范围、精密度以及现场应用的研究,并适时建立标准方法、发热量直接燃烧0级测...     

多气源天然气热值赋值系统开发与应用

针对在线色谱设备短缺、能量计量不足的问题,以天然气水力计算、组分计算和发热量动态赋值方法为基础,开发了天然气发热量动态赋值的多气源混合天然气热值赋值系统。该系统应用软件对实际管网进行模拟计算,并与实际计量数据对比。结果表明,压力最大误差为0.198%,温度最大误差为0.47℃,低位体积发热量的最大误差为0.208 9%,高位体积发热量的最大误差为0.027 63%,管存量的最大误差为0.921%。该系统有助于无计量设备或计量设备精度不足的情况下实现发热量的精确赋值,推动能量计量的实施。     

天然气发热量计算方法分析

为探讨天然气发热量计算方法,依据GB/T 11062—2014,对已知组分天然气混合气体体积发热量的计算方法进行分析,同时使用vue.js编制了天然气发热量与折标系数计算软件。通过天然气发热量与折标系数计算软件对3个样品的计算分析表明,计算结果与检测值的相对误差稳定在0.41%～0.45%,具有较高的准确性,可以满足现场计算的使用需求。     

西南油气田公司天然气研究院制修订的五项国家标准通过全国天然气标委表决

2012年8月24日,在全国天然气标准化技术委员会三届五次会议暨2012年年会上,由西南油气田公司天然气研究院(以下简称天研院)制订的《天然气(俄语版)》、《天然气气体标准物质验证发热量和密度直接测量》2项国家标准和修订的《天然气的组成分析气相色谱法》、《天然气水露点的测定冷却镜面凝析湿度计法》、《天然气发热量、密度、相对密     

天然气管道掺氢对天然气分析计量的影响

天然气管道掺氢输送是现阶段实现氢气长距离输送、规模化使用的有效手段之一，也是天然气工业向“碳中和”目标迈进的重要途径。氢气与天然气中其他常量组分物性差异较大，天然气管道掺氢将影响天然气的物性参数分析计量标准和设备适用性。为此，以3种典型天然气为例，系统分析了天然气物性参数随掺氢浓度的变化趋势，并讨论了天然气管道掺氢对天然气分析计量和相关设备的影响。研究结果表明：(1)当掺氢浓度达40%时，不同天然气的高位发热量、相对密度、沃泊指数、黏度、体积能量密度（10 MPa、20℃）分别下降约27%、35%、10%、20%和40%，压缩因子、声速（10 MPa、20℃）分别上升18%和34%左右；(2)现行天然气产品标准规定的指标限制了天然气掺氢浓度的范围，现有天然气分析计量标准、设备适用的氢气浓度较低，不利于掺氢天然气的准确分析和计量。(3)建议综合各参数确定技术经济性合理的掺氢浓度，修订《天然气：GB 17820—2018》和《进入天然气长输管道的气体质量要求：GB/T 37124—2018》，并开展实验及优化研究拓展分析计量方法、标准和设备的适用范围，合理选用天然气物性参数计算标准。结论认...     

天然气发热量测定的溯源性

发热量是商品天然气最重要的技术指标之一,其量值的准确与否关系到天然气全产业链,影响重大。为此,详细介绍了天然气发热量的测定方法及其溯源性。测定天然气发热量有直接测定法与间接测定法,前者属物理化学测量范畴,以谱系学方式溯源;后者属分析化学测量范畴,以标准气混合物(RGM)方式溯源。化学成分量测量溯源链的建立,包括溯源对象与目标、测量方法与比较方法、化学成分测量基(标)准和化学成分测量溯源链的技术模型。热量计测量溯源链的建立,包括参比级(0级)热量计、甲烷纯组分发热量的测定及以参比热量计验证标准气体混合物(RGM)。同时,对相关的国际标准做了较为详尽的追踪报道:ISO 14111是第一个就化学成分测量中的溯源性作出规定的标准化文件,其实质是将分析结果的溯源还原为RGM溯源。为使ISO14111规定的溯源准则更好地应用于能量计量系统的测量不确定度评估,ISO又相继发布了ISO 10723:2012、ISO 14912和ISO15976等一系列国际标准以阐明溯源过程中偏差的检测与处理,为B类不确定度评估奠定了基础。     

靖边气田集气站放空系统运行分析

随着管输天然气和LNG进口量的增加以及国内气源气质复杂化局面的形成,我国天然气贸易按能量进行交接和结算的要求非常迫切。能量计量的基本原则要求,测定发热量的基准方法是燃烧法,是能量计量溯源的基础。重点介绍了国外发热量直接测量技术的最新进展、测量设备的基本原理和其达到的技术水平,比较了国内技术现状与国外水平之间的差距。介绍了发热量赋值模型的基本原理,以流体力学理论为基础,得到了长输管道在海拨高度变化情况下的流动时间计算公式。     

天然气发热量间接测量不确定度评估方法初探

天然气发热量作为天然气的主要使用性能指标,按现代分析计量学要求,发热量值的分析测试需要给出其不确定度。相比使用仪器直接测量天然气发热量值,使用天然气组成计算天然气发热量的间接测量法,也需要进行不确定度评估。使用不确定度传递原则,初步探讨了使用天然气组成及其不确定度进行发热量不确定度评估的方法。并以称量法制备的两元气体标准物质为例,使用气体标准物质的组成不确定度进行发热量不确定度评估,标准物质发热量不确定度为0.1%级别。     

天然气超音速旋流脱水装置设计及凝结特性分析

天然气中含有的水蒸气往往会导致单位体积气体发热量降低,减少输送管道的流通面积,其中的CO_2和H_2S溶于液态水后还会腐蚀管路。针对实际开采过程中的高压天然气含水问题,结合流体力学和工程热力学原理,设计了1套前置式超音速天然气旋流脱水装置。基于国内外研究现状,建立了超音速旋流天然气凝结流动的数值模型,包括多组分两相膨胀流动模型和水蒸气凝结模型。对超音速旋流天然气脱水装置各个工作段的流动特性进行了数值研究,得出装置内部压力、温度、马赫数、水蒸气内部成核率、湿度的分布规律,并根据数值模拟结果对超音速旋流天然气脱水装置进行了优化设计。     

利用BP人工神经网络预测天然气中重组分对净化装置的影响

由于天然气中的重组分会对脱硫装置的运行效果及产品气气质造成影响,这一实际生产问题需要得到有效的解决。在MDEA溶液吸收性能评价装置上测定了不同条件下的MDEA溶液吸收性能,系统地研究了不同重组分对MDEA溶液吸收性能的作用规律,采用多因素方差分析筛选了关键因素,以判定其影响程度的大小,并采用人工神经网络建立了天然气中重组分不利影响的预测模型。结果表明:天然气中的重组分i-C_5、C_6、C_7、C_8和C_(10)对MDEA溶液吸收能力具有十分显著的影响,它们均属于BP神经网络预测模型的有效输入信号,模型预测值与真实值较为近似,BP人工神经网络表现出良好的准确性和稳定性。因此,利用BP人工神经网络能够准确、可靠地预测天然气中重组分对MDEA溶液吸收性能的不利影响。     

积液量预测方法在海底天然气管道中的应用

天然气输送过程中,在一定的温度和压力条件下会有凝析液析出造成管内积液,积液量的准确预测是确定合理清管方案的前提。为此,建立了积液量预测模型,认为管路积液量大小是由液相析出量和气体携液能力综合作用的结果,液相析出量主要取决于管线内的温度和压力,而气体携液能力主要与气相流速、管道结构以及管内流型等参数有关。对“友谊号”外输管线积液量及其分布进行了预测,获得了持液率和积液量沿线分布曲线。该预测方法对于清管作业时管路末端液体收集容器的确定、清管器的选择等具有参考意义。     

硫磺回收装置过程气系统压降的影响因素及控制措施

目的降低硫磺回收装置过程气系统压降,保持装置长周期运行。 方法结合10×10⁴ t/a克劳斯+尾气处理工艺的硫磺回收装置工艺特点及标定工况,通过对装置典型设备及管道压降的研究计算和数据比对,找出装置过程气系统压降的影响因素。同时,根据生产实际对过程气系统压降的影响因素进行全面分析,提出降低系统压降的方法和措施。 结果通过查图及计算等方法得到装置主要设备及管道压降的具体数值:①反应炉烧嘴压降为1.5 kPa;②每台换热设备压降约为1.0 kPa,过程气系统换热设备总压降为6.0 kPa;③反应器床层压降计算值仅74 Pa,具备很好的低压降性能;④急冷塔填料湿塔压降为760 Pa,吸收塔填料压降为2.3 kPa;⑤单个丝网除沫器压降为164 Pa,系统中丝网除沫器总压降为1.1 kPa;⑥过程气管道系统压降约3.0 kPa,每增加1 m管道,系统压降会增加15 Pa。过程气系统压降受到过程气总量、反应炉烧嘴、换热设备、反应器、塔设备、丝网除沫器及系统管道的影响。 结论通过提升硫磺回收装置原料性质、精准控制制硫炉配风、保护反应器催化剂性能、稳定塔设备操作工况等,可保持较低的硫磺回收装置过程气系统压降,为装置长周期运行创造条件。      

直管形科里奥利力质量流量计的数学模型

测量流体最传统的方法是体积流量测量法，如若得到质量流量，必须同时测量体积流量和密度，再经过运算才能得到，而且体积和密度的测量受许多因素的影响，如流体的温度、压力、粘度、电导性、流动形状和状态等，会产生较大的误差。而科里奥利力质量流量计可以直接、准确、连续地测量流体的质量流量，也可测量无导电性、粘稠的流动介质。文中以直管形科里奥利力质量流量计为例阐述了直管科里奥利力质量流量计的数学模型。     

移动式油水比测试装置研究

传统的计量装置由于要求被测介质单一,流量稳定,同时压差变化较小,而在对分离器的液体进行直接测量时,所测介质是油水气的混合相态,同时从分离器放出的介质由于压差大,流速快,且不稳定,因此,传统的流量装置根本不能测量分离器内液体相态中油的体积和水的体积。移动式油水比测试装置采用分离器机械式自动油水分离排液装置作为自动排液设备,其后采用油水自动积液突然开启装置来稳定所计量的液体的流速,同时采用系统稳压装置将减压后的压力稳定在一相对较小的压力范围内,从而满足普通计量装置所要求的计量条件。     

混氢天然气管道标准孔板流量计适应性研究

目的 将氢气掺入天然气管道中会改变管道内气体的性质和流动状态,可能会影响标准孔板流量计计量准确度,采用ANSYSY Fluent对混氢天然气管道标准孔板流量计进行适应性研究。方法 比较了不同混氢量的天然气对流出系数、可膨胀系数、相对密度系数、超压缩系数、流速及差压的影响。结果 在303.15 K、3 MPa,混氢量为0%～30%的条件下,随着混氢量的增加,会导致差压上升;导致相对密度系数、可膨胀系数和超压缩系数下降;导致流速上升,使测量流量增加。结论 由于氢气的发热量低于天然气,因此,针对混氢天然气,建议采用能量计量。混氢天然气不会对标准孔板流量计准确度产生较大影响。