發(fā)布時間：2023-04-02 19:34

　　隨著海洋油氣資源的開發(fā),尤其是海底含蠟原油的不斷開采,受海底低溫環(huán)境的影響,海底混輸管道的流動安全保障正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)——蠟沉積問題。準(zhǔn)確預(yù)測管輸石油的析蠟特性正是防止和控制管道蠟沉積問題的根本所在。為此,本文建立了液固和氣液固析蠟預(yù)測模型,改進了氣液固各相非理想性的熱力學(xué)描述方法,結(jié)合特征化理論將上述模型分別應(yīng)用于原油和凝析油體系,使之具備工業(yè)應(yīng)用價值。主要工作如下:首先,本文針對烷烴體系建立了液固相平衡預(yù)測模型。采用新提出的IRSW溶液模型描述固相蠟晶的非理想性。該溶液模型同時考慮了過量焓和過量熵對過量吉布斯自由能的貢獻。其中,焓的貢獻采用修正的正規(guī)溶液模型描述;熵的貢獻通過Wilson模型計算。液相的非理想性采用正規(guī)溶液模型和Flory free-volume方程共同描述。再者,本文從分子形態(tài)的微觀角度引入蠟晶分子間的末端效應(yīng)和多態(tài)固相的變化過程,使得模型物理意義更加完善,實現(xiàn)了析蠟點、析蠟量和析出蠟晶組成的準(zhǔn)確預(yù)測。其次,針對高度非對稱烷烴體系,改進了EOS-G^E氣液相平衡預(yù)測模型。其中,狀態(tài)方程采用考慮體積平移參數(shù)的t-PR狀態(tài)方程;G^E

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 本課題領(lǐng)域的研究概況
        1.2.1 γ-γ模型
        1.2.2 φ-γ模型
    1.3 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 烷烴體系的液固相平衡模型研究
    2.1 液固相平衡預(yù)測模型研究現(xiàn)狀
    2.2 液固相平衡模型
        2.2.1 熱力學(xué)平衡方程
        2.2.2 純物質(zhì)的液固相逸度比
        2.2.3 液相非理想性的描述
        2.2.4 固相非理想性的描述
        2.2.5 固相析出邊界條件
    2.3 液固相平衡閃蒸計算
        2.3.1 液固相態(tài)判斷
        2.3.2 液固相平衡閃蒸模型
        2.3.3 析蠟點的計算
        2.3.4 析蠟量及固相組成的計算
    2.4 液固相平衡模型驗證
        2.4.1 三元和四元體系的析蠟預(yù)測
        2.4.2 復(fù)雜多元體系析蠟預(yù)測
    2.5 本章小結(jié)
第3章 高度非對稱烷烴體系的氣液相平衡模型研究
    3.1 氣液相平衡預(yù)測模型研究現(xiàn)狀
    3.2 EOS-G^E模型
        3.2.1 狀態(tài)方程
        3.2.2 LCVM混合規(guī)則
        3.2.3 UNIFAC模型的改進
        3.2.4 氣液相平衡常數(shù)的計算
    3.3 氣液相平衡閃蒸計算
        3.3.1 氣液相態(tài)判斷
        3.3.2 氣液相平衡閃蒸模型
        3.3.3 泡點的計算
    3.4 EOS-G^E模型驗證
        3.4.1 二元體系的泡點預(yù)測
        3.4.2 多元體系的泡點預(yù)測
    3.5 本章小結(jié)
第4章 烷烴體系氣液固相平衡預(yù)測模型研究
    4.1 壓力對固相的影響
    4.2 氣液固相平衡模型
        4.2.1 帶壓條件下的固相非理想性
        4.2.2 熱力學(xué)平衡方程
    4.3 氣液固相平衡閃蒸計算
        4.3.1 多相閃蒸抽象模型
        4.3.2 氣液固相平衡閃蒸模型
        4.3.3 非線性方程組的求解
        4.3.4 析蠟點的計算
        4.3.5 泡點的計算
    4.4 氣液固相平衡模型驗證
        4.4.1 二元體系的析蠟點和泡點預(yù)測
        4.4.2 多元體系的析蠟點和泡點預(yù)測
    4.5 本章小結(jié)
第5章 原油和凝析油體系的析蠟特性預(yù)測
    5.1 實際體系析蠟預(yù)測模型研究現(xiàn)狀
        5.1.1 原油體系析蠟預(yù)測模型研究現(xiàn)狀
        5.1.2 凝析油體系析蠟預(yù)測模型研究現(xiàn)狀
    5.2 原油體系析蠟預(yù)測模型的建立
        5.2.1 液相活度系數(shù)的計算
        5.2.2 固相活度系數(shù)的計算
        5.2.3 原油體系特征化方法
    5.3 凝析油體系析蠟預(yù)測模型的建立
        5.3.1 流體相逸度的計算
        5.3.2 固相逸度的計算
        5.3.3 凝析油體系特征化方法
    5.4 模型的驗證
        5.4.1 原油體系析蠟特性的預(yù)測
        5.4.2 凝析油體系析蠟特性的預(yù)測
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 本課題的研究結(jié)論
        6.1.1 烷烴體系的液固相平衡模型研究
        6.1.2 高度非對稱烷烴體系的氣液相平衡模型研究
        6.1.3 烷烴體系氣液固相平衡預(yù)測模型研究
        6.1.4 原油和凝析油體系的析蠟特性預(yù)測
    6.2 對今后研究工作的建議
參考文獻
附錄A 正構(gòu)烷烴物性計算基本關(guān)系式
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3779815