天然气水合物储运工艺技术 (2).ppt

五、天然气水合物的应用 水合物储运天然气技术 水合物蓄冷 海水淡化 溶液提浓 气体分离 二氧化碳深海储藏 海洋军事技术 等 天然气水合物—新能源 初步认为，地球上27%的陆地和90%的海域均具备天然气水合物生成的条件 天然气水合物赋存于水深大于100-250米（两极地区）和大于400-650米（赤道地区）的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内，这里的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态。 永冻层水合物 海洋水合物 资源情况：海洋沉积层内天然气水合物中甲烷的资源量为3×1015~7.6×1018立方米之间。可满足人类需要1000多年。开采成本相当于每桶石油20美元。具有可开采价值。 6月5日，国土资源部宣布，我国海域天然气水合物——“可燃冰”资源调查获得重大突破。此消息如一石击水，引起全世界能源资源界的广泛关注。 美国布莱克海台水合物样品（MacDonald拍摄） ODP 204航次美国水合物脊采集的地质样品 (Lee,2002) 鄂霍次克海，2006 水合物分解-地质灾害与全球变化 天然气水合物—新能源 开采方法原理：将水合物分解成水和气，最终回收天然气，开采技术分为三种： 热力开采 降压开采 注CO2开采 固态开采 注二氧化碳开采 1、三相混输； 2、海水分解。 海底钻机 泥沙分离 海水分解 天然气水合物固态开采技术 七、水合物储运技术研究现状 日本、美国、挪威等在21世纪来临之际加大了该技术的研究力度 工业上还没有被利用过的潜在的高效的储气技术 可以形成创新性专利成果 美国国家天然气水合物研究中心（SCGH） 启动以使用表面活性剂为主要技术的调峰储气的中试研究 天然气水合物汽车探索项目 七、水合物储运技术研究现状 日本研究比较积极 三井造船公司宣布2008 年造出世界首轮NGH运输船 目前该公司已经拥有运输能力达600 吨/天的技术 建造了一个日生产及气化能力达600kg/d的天然气水合物球运输链，来论证水合物的连续生产过程，它包括生成、制球、储存、运输和气化过程 Reactor pelletizer Regasfication Scene of Pellet Discharge Scene of Pellet Storage 天然气水合物有用的特征 储气量大， 1 m3的 天然气水合物可储存150-180 m3的天然气 水合物的形成条件不苛刻，在0~10℃ ,2~6MPa即可生成，工业上很容易实现 天然气水合物在常压下大规模储存和运输是不必冷却到平衡温度以下，而是将水合物冷冻到水的冰点以下(-15～-5 ℃)，保持完全绝热，水合物就可以保持稳定 这些特征预示着以水合物储存运输天然气成为可能 八、天然气水合物储存运输技术路线 天然气水合物储存运输技术路线 根据实验研究和大量的文献查阅，提出如下两个可行的储存运输技术路线： 陆上天然气水合物储运技术路线； 带有输油管道的海上油气田天然气水合物浆运输。 陆上天然气水合物储运技术路线 1、工艺流程 我国有大量的零散气田，LNG输送法和管道输送法都不经济适用，因为管道和LNG工厂一次性投资较大，无法收回投资，上述两种方法都不适用。可以考虑采用NGH的方式输送天然气。 各环节主要参数为：气源：压力4MPa；水合物合成：压力约5～6 MPa，温度0～4℃ ；汽车储罐：保温性能好，温度-15℃～-10℃，密闭储存，安全阀压力可设置为0.6～0.8MPa，超过此压力则将气体放空或作为汽车燃料；气化：用20～30℃的水可使水合物很快气化，且能达到用户用气压力要求。 气源 预处理 水合物合成 冷却换热器 冷却至－15℃ 降压 汽车储 罐 运输 储存 用户 加热 气 化 海底油-气-水－水合物混输系统 与其它储运方式比较 NGH输送方式与LNG,GTL,CNG几种方式进行比较: 初投资 NGH初投资最低 原因如下 生成和储存NGH的技术非常简单和低廉 气体生产设施已经有现存的技术 输送容器可以在已有的容器基础上进行小范围的改进 接受设施也是可以在已经有的储存罐的基础上进行小范围的改进 运营费用 NGH试运营费用最低 生成每体积的气体水合物的耗能量是最少的 水合物可用现在的油罐输送，因此也节省了运输费用 输送气体体积的可调节度 NGH输送系统可以适应很大的气体输送量范围 既适合贫气又适合富气 NGH可以很容易控制生成任何组成成分的气体水合物 安全性 最安全的一种方式，因为气化需要大量的潜热，还有它易于控制的保存状态，它的低毒性 这些特点都使储存容器消耗和破损的可能性降低 很适用于海上油气田作业 生产工厂规模小 对平台的移动并不受影响 易于将生成产品