天然气吸附存储的研究进展

阐述了吸附天然气存储的原理,着重介绍了ＡＮＧ存储中几个着急问题的研究进展。     

变压吸附过程的数学模拟

变压吸附过程的数学模拟崔群姚虎卿（南京化工大学，南京２１０００９）关键词变压吸附（ＰＳＡ）数学模拟１前言变压吸附过程具有常温操作、易于自控、可获得高纯度产品等特点。广泛用于炼油和石油化工过程尾气的回收等系统，如用于炼油厂放空气和合成氨厂弛放气的Ｈ２...     

天然气吸附存储用高比表面积活性炭研究进展

综述了物理法、化学法和化学-物理法制备高比表面积活性炭的研究进展,归纳了多粒径混装、粘结剂压制和无粘结剂压制成型3种降低空间体积,提高活性炭颗粒密度的成型方法,介绍了成型活性炭在天然气吸附存储中国内外研究进展,讨论了天然气吸附剂存在的问题、不足以及相应的解决方法。     

高比表面积活性炭吸附存储天然气性能研究

天然气中少量乙烷和丙烷的存在会直接影响活性炭对天然气的吸附存储容量。为此,体积法测定了高比表面积活性炭对甲烷、乙烷和丙烷的吸附等温线,吸附温度分别为283,293,303和313K;采用Langmuir-Freundlich(LF)方程拟合吸附等温线,得到各气体的方程参数,进而采用LRC关联式预测多组分吸附平衡数据,并计算活性炭对模拟天然气的存储能力。结果表明:活性炭对3种气体的吸附等温线都属于I型等温线,采用L-F方程可以很好地描述各气体的吸附等温线;高比表面积活性炭对模拟天然气的存储量随吸附温度的升高而显著降低,在吸附存储压力为3.5 MPa,吸附温度从283 K上升到313 K,相应的存储量(体积比)由139降低为103;与纯甲烷的吸附存储相比,模拟天然气的吸附储量(体积比)提高约20。     

吸附法脱除天然气中少量丙烷和丁烷的研究

天然气中的少量丙烷和丁烷对活性炭的吸附存储能力有很大的影响,而且被其污染的活性炭常温下难以再生,因而有必要将其脱除后再充入吸附储罐。通过实验比较了几种活性炭和硅胶吸附剂脱除少量丙烷和丁烷时的处理能力及其再生性能。结果表明,活性炭具有较大的处理能力,但常温下不易再生;硅胶的处理能力不及活性炭,但常温下易于再生;微孔硅胶的综合性能好于中孔硅胶和大孔硅胶,并且较高的操作压力有利于提高其处理能力。     

天然气吸附技术及吸附剂的研究进展

介绍了天然气吸附技术的发展及应用概况;对常用天然气吸附剂的制备方法、吸附剂结构、成型工艺、吸附热效应及杂质气体等因素对吸附剂性能的影响进行了分析;展望了天然气吸附技术及吸附剂开发的发展前景。     

天然气吸附剂研究进展

概述了国内外天然气吸附剂成型活性炭的开发情况和发展动态。介绍了粉体活性炭的制备方法:物理活化法和化学活化法,并比较了两种方法的优缺点。归纳了成型压力、胶黏剂添加量、后处理温度、后处理时间等工艺条件对吸附剂性能的影响。总结得出成型的关键在于对胶黏剂的选择及成型工艺条件。评述了成型活性炭的孔结构是影响甲烷吸附储存量的主要因素。     

天然气水合物热分解Stefan相变数学模拟研究

天然气水合物热分解过程是一个移动边界的Stefan相变问题。在单相连续水合物控制体的守恒积分热传导模型基础上,建立了考虑尖锐移动边界的天然气水合物热分解控制体的界面耦合Stefan能量守恒条件。利用Boltzmann相似变量求得了一半无限大天然气水合物热分解Stefan相变模型的Neumann解,对超越方程进行了单调性证明,确定了Stefan模型解的唯一性。通过实例分析验证了超越方程的单调性和Stefan模型解的唯一性,MATLAB编程实现了水合物体热分解相变过程温度、分解前缘规律性,参数敏感性拟合研究表明,随着温度的升高,λ（超越方程的解）和x_f（界面位置）逐渐增大,x_d（穿越深度）和t_d（穿透时间）逐渐减小。     

净化天然气的吸附工艺

天然气中含有烃类、硫化物、CO2、氮气、汞和水等杂质，在管输前必须处理，以得到一种相对均匀组成的商品。天然气吸附技术是天然气加工中的关键部分，其重要性日益增长，现在在技术上和商业上已可与其他技术竞争。现有的吸附方法可分成以下几类：(1)化学吸附：一般是不可逆的(不可再生)，例如用有助剂的活性炭脱汞，用ZnO脱H2S；(2)物理吸附：是可逆的，常用热脱附，例如用硅胶脱水或烃类；(3)尺寸分离：是可逆的，例如用分子筛精密尺寸的孔隙捕集氮气或CO2，其余物流是净化产物，一般用变温吸附或变压吸附系统。     

天然气井输出管道中流动和换热的数值模拟

建立了模拟气井内天然气向地面流动时其热力参数沿流程变化规律的模型。据此模型探讨了对天然气井实施保温措施的方案,并预估了采用某些保温措施的效果。     

天然气用做汽车替代性燃料的储气方式研究

通过天然气和汽油用做汽车燃料的对比，得出了用天然气作为车用燃料的可行性和必要性；分析了当前汽车用天然气的三种储气方式，液化天然气，压缩天然气和吸附天然气，并比较三种储气方式的优缺点，最后说明了采用天然气作为汽车代用燃料的重要意义。     

天然气在炭材料上湿储研究进展

天然气湿储技术是强化天然气低压存储的有效手段，一些重要的技术优势决定了其具有很好的应用前景。本文对天然气在炭材料上湿储的机理、技术特点和研究进展进行了简要评述。     

天然气水合物开采模拟研究进展

介绍了天然气水合物(NGH)的结构及分解的基本特性;总结了电解质及沉积物对NGH形成及分解的影响,概括描述了NGH开采的几种可能方法;提出了NGH开采模拟进一步研究的方向。     

SCHEMES OF GAS PRODUCTION FROM NATURAL GAS HYDRATES

Natural gas hydrates are a kind of nonpolluting and high quality energy resources for future, the reserves of which are about twice of the carbon of the current fossil energy (petroleum, natural gas and coal) on the earth. And it will be the most important energy for the 21st century. The energy balance and numerical simulation are applied to study the schemes of the natural gas hydrates production in this paper, and it is considered that both depressurization and thermal stimulation are effective methods for exploiting natural gas hydrates, and that the gas production of the thermal stimulation is higher than that of the depressurization. But thermal stimulation is non-economic because it requires large amounts of energy. Therefore the combination of the two methods is a preferable method for the current development of the natural gas hydrates. The main factors which influence the production of natural gas hydrates are: the temperature of injected water, the injection rate, the initial saturation of the hydrates and the initial temperature of the reservoir which is the most important factor. 1 Lei Huaiyan, Wang Xianbin. Current Situation of Gas Hydrates Research and Challenges for Future. Acta Sedimentological Sinica, 1999, 17 (3)2 Shi Dou, Zheng Junwei. The Status and Prospects of Research and Exploitation of Natural Gas Hydrate in the World. Advance in Earth Sciences, 1999, 14 (4)3 Chen Huifan4g. Prediction of the Conditions for the Forming of Natural Gas Hydrate. Journal of Xi'an Petroleum Institute, 1994, 9 (1)4 Yao Yucheng, Yin Fushan. Progressin Study of Natural Gas Hydrates. Progress in Chemistry, 1997, 9 (3)5 Zhao Shengeai. Current Situation of Gas Hydrate and Our ??Country's Policy. Advancein Earth Sciences, 2002, 17 (3)6 Zhou Huaiyang, Peng Xiaotong. Development in Technology of Prospecting and Exploitation for Gas Hydrates. Geology and Prospecting, 2001, 38 (1)7 Zhu Yuenian, Shi Buqing. Control Effects of Natural Gas Hydrates on Oil and Gas Accumulation and Reservoir Preservation. Natural Gas Industry, 2000, 20 (3)8 Wim J A M Swinkels, Rik J J Drenth. Thermal Reservoir Simulation Model of Production from Naturally Occurring Gas Hydrate Accumulations. SPE 565509 Moridis G J, Collett T S, Dallimore S R, Tohru Satoh. Numerical Studies of Gas Production from Several CH_4-Hydrate Zones at the Mallik Site. LBNL 50257. Mackenzie Delta, Canada     

复合材料天然气气瓶预紧压力的研究

本文针对铝内衬全缠绕复合材料天然气气瓶,应用ALGOR FEAS有限元分析系统进行了气瓶材料的弹塑性历程分析,设计了气瓶的预紧压力。采用轴对称的应力－应变关系对气瓶金属内衬、复合材料进行了应力分析,确定了气瓶的应力分布状态。研究表明,通过预紧压力设计,降低了铝内衬工作状态下的最大拉应力,实现了提高复合材料气瓶疲劳寿命的目的。     

炭质吸附剂吸附储存天然气浅谈

介绍了近年来利用炭质吸附剂吸附储存天然气的研究。结果表明：炭质吸附剂对于甲烷的理论吸附量与２０ＭＰａ下压缩天然气的量基本相当,但自前所生产的活性炭尚不能达到如此高的吸附量：炭质吸附剂的孔结构是影响甲烷吸附储存量的主要因素,此外吸脱附热效应以及天然气中其他杂质的存在对甲烷的吸附储存也有一定的影响。     

贮存天然气用高密度微孔炭质吸附剂的研究

综述了贮存天然气用高密度微孔炭质吸附剂的研制方法、工艺条件及产品性能。结果表明：选择合适的粉炭、粘结剂及其用量,其吸附贮存甲烷的能力能达到蒙特卡罗（GCMC）模拟计算的结果。     

长管拖车用大容积环缠绕复合材料气瓶充气及冷却过程温度变化的数值模拟研究

建立了压缩天然气车(CNGV)用大容积环缠绕复合材料气瓶的充气温升数值模型,通过计算流体力学软件Fluent17.1进行数值仿真,模拟1800 s充满20 MPa、2500 L的CNG气瓶的填充过程以及5400s的静态冷却过程。详细介绍了该有限元模型的设置过程,重点分析了气瓶内气体流向、温度分布,以及充气及冷却过程的壁面温度状况,模拟结果表明,大容积气瓶的高温区域集中在瓶尾,该工况下的充气不会使气瓶壁面温度超过许用温度。     

气体吸附法研究活性炭表面分形维数

在77K下对几种活性炭进行氮气吸附，得到了孔结构参数，并利用等温吸附数据分析了活性炭的分维。结果表明：在多层吸附早期阶段和高度覆盖期所得的分形维数，变化趋势基本一致；分形维数与活性炭的BET比表面积和总孔容都没有直接的关系，而与特征吸附能和极微孔相对含量较为一致。