發(fā)布時間：2020-05-16 02:08

【摘要】：注CO_2置換法目前被認為是一種最有發(fā)展前景的水合物開采技術,既能開發(fā)天然氣又能以固態(tài)水合物形式封存溫室氣體,同時也不會破壞地層的穩(wěn)定性。但純CO_2來源少,電廠煙氣的主要成分為CO_2+N_2混合氣,如果可以使用熱煙氣開采,即煙氣輔熱聯(lián)合開采,既能降低原料成本,提升采出率,又可實現CO_2封存。因此,本文利用模擬電廠煙氣——CO_2+N_2混合氣作為置換氣源與輔熱聯(lián)合進行水合物開采研究,探討聯(lián)合開采工藝參數的影響、甲烷回收率及能耗。本文選用石英砂+冰粉體系模擬地層條件下,實驗研究了開采溫度在1~14℃、開采壓力在8~14 MPa條件下,53%CO_2+47%N_2混合氣輔熱聯(lián)合置換開采甲烷水合物過程。結果表明開采溫度為1~14℃、開采壓力8~14MPa,注水體積為20ml、注水溫度為20℃~60℃,甲烷回收率隨著開采壓力、開采溫度、注水溫度的升高而升高。在開采溫度為1℃、注水溫度為60℃,開采壓力為14MPa下,甲烷回收率高達91.6%。論文通過研究1~14℃的甲烷水合物熱解實驗,分析了混合氣輔熱聯(lián)合置換開采甲烷水合物的開采機制,設計了混合氣輔熱聯(lián)合置換開采甲烷水合物和混合氣直接置換開采甲烷水合物的兩種方案。利用Aspen軟件模擬計算了在開采溫度為1~12℃、開采壓力范圍為3~16MPa條件下,兩種方案的物料和能耗分析,分析結果表明:在1℃、6MPa下,兩者的能耗均達到最低,53%CO_2+47%N_2混合氣輔熱聯(lián)合置換開采下的單位能耗為0.59kWh/Kg-CH_4;53%CO_2+47%N_2混合氣置換開采下的單位能耗為0.66kWh/Kg-CH_4。輔熱聯(lián)合開采能效值為18.49~24.44,置換開采能效值為14.81~22.25。因此,聯(lián)合開采的能效高于置換開采的能效。
【圖文】：

華南理工大學碩士學位論文體(甲烷)[11]。然氣水合物開采技術氣水合物開采技術主要包括降壓法、注抑制劑法以及注熱法。由于天然氣的溫壓的穩(wěn)定性，開采技術需要以儲層的 P-T 圖作為參考。如圖 1-1 所示水合物的方法主要是通過升高儲層的溫度或者降低儲層的壓力使水合物向分解區(qū)移動。

的水合物接觸，使水合物分解產生的甲烷氣使系統(tǒng)內壓力上升。0 20 40 60 80 100 120 140 160-10-50510158MPa12MPa14MPaT/℃t / h圖 2-2 開采溫度為 1℃，，53%CO2+47%N2聯(lián)合開采過程溫度隨時間的變化 2-2 Temperature change during CH4production by 53%CO2+47%N2combinedat different pressures and 1℃
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE37

【參考文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 楊圣文;天然氣水合物開采模擬與能效分析[D];華南理工大學;2013年

2 李士鳳;基于水合物技術的模擬電廠煙氣中二氧化碳捕獲研究[D];大連理工大學;2010年

相關碩士學位論文 前1條

1 王曦;CO_2+N_2混合氣置換開采天然氣水合物實驗研究及過程模擬[D];華南理工大學;2017年

本文編號：2665984