车载天然气水合物储运装置

当代化工Vol.45,No.1Contemporary ChemicalIndustry车载天然气水合物储运装置张萌二任远\陈炜\刘四洋、李江飞,张进涵22（.中国石油集团东南亚管道有限公司，北京.承德石油高等专科学校热能工程系，河北承德）1100028;2067000摘要天然气水合物（）储运技术是一种安全高效且费用较低的储运方法储运水合物车载装置的出现，为天然气NGH运输又增添了一种选择方式根据水合物特点，分析了车载装置储运天然气水合物的可行性，介绍了装置的基本结构储运技术作为一种新式的天然气传输方式，在未来的社会中一定大有可为NGH关键词天然气水合物储运；车载装置中图分类号文献标识码文章编号（）TE832A1671-0460201601-0179-03Vehicle NaturalGas HydrateStorage andTransportation DeviceZHANGMengf,REN Yuan1CHEN Wei^LIU Si-yang\LIJiang-fei2,ZHANG Jin-han2fl.CNPC South-east AsiaPipeline CompanyLimited,Beijing100028,China;

2.Department ofThermal Engineering,Chengde PetroleumCollege,Hebei Chengde067000,ChinaAbstract:NGH storage and transportationtechnology issafe,efficient andlow-cost.The vehicle device ofstorageand transportation hasaddeda newchoice forthe naturalgas transportation.Based onthe characteristicsof thehydrate,the feasibilityof NGHvehicledevice wasanalyzed,and thebasic structureof thedevicewasintroduced.As anew naturalgas storageandtransportationmethod,the NGHstorage andtransportationtechnology willhave brightprospect inthe future.Keywords:N GH;Storage andtransportation;Vehic!edevice储运船或者冷藏车的方式进行运输在常温、常压下会8NGH发生分解，因此通常采用低温常压法或高压常温法储存NGH随着中国经济的高速发展，预计未来我国在海上和陆地经研究发现，可以在℃、℃的环境下储存NGH-5-1010d9上需要开发大量的天然气气田才能满足日益增长的天然气的NGH在不加压力的-5〜-10°C的冷库中可以稳定存放数天，需求量对于这些气田〃的天然气，因为地理因素而增加了困仅仅在表面上分解，产生的水在表面上形成冰膜另外NGH难将这些天然气储运到遍布在各个地方的储气站，传统的储天气水合运方式有管道输送及方式，这两者都具有施工困难大、物的导热能力非常的低，比一般的隔热材料还要低拥有良LNG10,投资成本高、资金短时间内回收难的缺点2比如按年产量10好的自我储存能力NGH在低温隔热且不加压力的储存罐中义1033（标准状态）天然气，运输距离为looo km计算,NGH可以稳定存放nl储运技术及储运技术费用进行计算，储运技术LNG HGNLNG车载天然气水合物储运装置1技术便宜大约四分之一储运技术经济实惠中国许多NGH油田都有许多的伴生气，因为技术限制，经常是把伴生点燃4,

1.1车载天然气水合物储运装置的基本原理不仅浪费资源，还相当的污染环境天然气水合物技术正好可天然气水合物的车载装置类似于一个低温冷藏车，为了以解决这一系列的问题较其它储运技术相比较，储运NGH储运天然气水合物，进行了特殊的结构设计，就是一个专门为技术有着巨大的的优点，第一，工艺简单容易操作，第二，投储运天然气水合物的低温冷藏车大致原理等同于其它低温冷资费用低廉，第三储运简单并且有特殊的安全性依靠我国的藏车资源优势，技术在我国有着极为深远的发展潜力与前景NGH运输天然气水合物的过程中首先要保证它的稳定性，通6过大量试验，得出常压低温储运水合物，短期常压储存（左IdNGH储运技术的主要原理是用NGH的高效储气能力，右），-10℃是比较合适和经济的温度，-15〜20℃是可以选择的温度〃车载装置只需要制冷使温度降到以下，而不需把做好的固体运送到中转站，中转站经过汽化之后，居T5cNGH要加压就可以用来储运天然气水合物这样装置所需要提供的民和工厂才能使用”将开采出的天然气水合物或者工业大o环境条件就十分简单而且明确，那就是低温环境规模制备的水合物在一定的条件下，利用管道、天然气水合物因为天然气水合物为固体，比液体和气体都方便卸载，收稿日期2015-08-07作者简介张萌（1988-）,女，北京人，助理工程师，2011年毕业于中国石油大学（北京）油气储运专业，研究方向长输管道E-mail:zhmm1234@

126.como通讯作者李江飞（1988-），男，讲师，硕士研究生，主要从事油气储运专业的教学和研究E-mail:cdpcspe@qq.com但是天然气水合物不能长时间在常温下储存，这就需要对车载轻自重网状结构除底部外也不需要使用特殊的材料，只要强装置提出新的要求为了方便卸装，减少天然气水合物在常温度足够即可将进行简单包装的天然气水合物放置于由网状中的时间，对装置内部进行简单合理的分隔，以各个单元的方结构组合成的立方体中构成小的基本单元整个装置需要使用式进行储运这些单元不但能防止水合物和水合物发生粘连，不易生锈的材料（图2）并且缩短了卸载的时间，防止水合物长期暴露于常温中而分解储运单元的规格需要进行统一的规范，在开采出或者制备完成之后就包装，成为统一的储运单元有了统一的标准，天然气水合物的生产和储运的整个过程就变得更加有序，这还需要在以后做大量的工作

1.2车载天然气水合物储运装置的基本结构天然气水合物的储运条件需要低温冷藏，所以装置需要制冷设备，机械制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器图2储运单元组成现在机械制冷设备主要在制冷机方面进行新技术的开2,Fig.2Storage andtransportation unit发，提升了机械冷藏机器的能力（图）1，储运单元形状类似一个提篮，开口的一方加装有两个把手把手下方是可以活动的，需要移动储运单元时拉起来，不使用把手时放下把手需要用强度高硬度高的材料，足以承受一定重量的水合物为了防止把手脱落和难以拉起的问题，把手的活动处要加强焊接并做防锈润滑的处理把手上加装橡图1机械制冷系统胶套，用手拿起时能增大摩擦力并且减小对手的压力Fig.l Mechanicalrefrigeration system

2.2车载装置内部结构1-储藏室2-内筒体;3-保温隔热材料;4-机械制冷设备；5-外筒体储运的过程中并不是卸装小的储运单元，而是一个相当在不加压力储运时温度不需低于平衡温度，温度只NGH于货架的装置，将包装好的水合物放置在货架上，向车上装载要低于水的冰点即可，并且保持完全的隔热，就能保持NGH时直接从冷库中通过高平台将货架平移入装置的筒体内卸载稳定存在所以将存储在双层壁的金属罐里，里面的壁NGH时，直接将货架平移出筒体这样就大大减少了水合物与大气使用耐低温的不锈钢，外面的用平常的碳钢制成即可，两壁之的接触时间，省时省力间填充绝热材料，底部的隔热层必一定要有充足的强度和稳货架以钢结构为主体并焊接上分隔网的装置把筒体分为定性，用来承重外筒体是装置中不可或缺的部分用不锈钢若干个较大的矩形单元这种网状结构不但把整个筒体分开来作为外筒体的材料，使用铝箔和超细玻璃纤维纸缠绕在外筒体方便卸装，同时又不会对装置的制冷能力产生太大的影响较形成保温隔热层如此一来即可以承压，又能保温隔热内、3大的单元可以放置多个包装好的较小的基本单元，小的基本单外筒体之间是保温隔热材料制成的夹层，有一定的密封作用元之间进行简单的连接，方便卸装如用锁扣和挂钩将多个小筒体组合的一侧同机械制冷设备相连接，构成整个装置的基本的储运单元链接在一起整个货架需要用不易生锈的材料制结构装置的尾部一端设有封闭门，封闭门是两扇对开的门，是由外筒体、夹层、内筒体三层的材料叠加成的封闭门的边缘处需要加装橡胶垫来提高密封性能，保证装置的制冷能力封闭门和筒体之间的焊接需要相当的精确，对工艺提出了较高的要求封闭门有上中下三个柱形的枷锁装置来密封天然气水合物的卸装

22.1天然气水合物的包装的外观类似雪或冰渣，是一种疏松的固体天然气NGH水合物暴露在大气中，会迅速气化，释放出大量天然气，容易引起事故而在天然气水合物的储运过程中又不可避免的要和带起接触，因此必须对天然气水合物进行合适的包装才能让4,水合物稳定首先将天然气水合物压实，简单形成大小一致的单元，这是为了方便卸装这样单元在以后需要统一规范化，以方便整个生产过程的进行网状结构可以防止各个单元粘连，又减造，并作防锈处理装置长时间储运天然气水合物后，筒体内天然气开发和利用技术日趋成熟，我们需要发展储运技NGH部和分隔网可能会出现故障或是需要进行清洗，分隔网的整个术用陆路运输的方式储运天然气水合物，无论从安全还是从主体和筒体并没有连接起来这样的设计，就方便了后期修理经济可行性角度来说，都是为人类生产和生活带来了极大的效和清洗装置益车载天然气水合物储运装置的研究仍然在设想的阶段，必储运水合物的货架在水合物的生产、储运、分解的整个须有更多的人才加入到其中，投入更深入的研究，对它不断地过程中都可以起到一定的作用水合物在工业生产完成后，包完善我相信在不久的将来，储运技术会使天然气运输NGH装并放置在货架上冷藏在冷库中需要车载运输时，直接移入业发生革命性的改变车载装置中汽车运送到水合物分解加工点后，将货架移入分解设备中货架足够承受水合物分解的温度，在上货架NGH参考文献直接加热分解出天然气当分解完成后，将货架移出分解设备，

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22.简单处理后投入随后的使用货架的存在让水合物的整个储运

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64.先要保证水合物安全，防止发生事故当装置内温度过高时，

[5]吴浩，吴杰分析水合物储运天然气技术的研究进展[J].中国石油和化工标准与质量，水合物会发生分解为了保证装置内的温度趋于恒定，在内部2012,3313:

24.加装温度传感器，将温度实时反馈到车载终端，当温度升高时

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98.受热分解甚至机械制冷装置不可使用时;也能及时对正在分

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51.解的水合物进行处理装置内部设置压力传感器，当装置内压

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61.图3车辘置内部结构

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122.储运危险品，安全是重中之重，必须要做足工作

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57.车载装置硬件安全防护设备主要有安全防泄装置，灭火装置，

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149.料密封，阻止筒体内部与外部大气环境的接触车载装置配备

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18.干粉灭火器和阻火器，一旦发生火灾，可以及时阻碍火情的蔓

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123.发生意外利用我国自主研发的北斗卫星导航系统的短报文通信功能，可以在紧急情况下通过卫星通信报警，为装置安全又添了一道安全保障因为要对储运车进行实时调度监控，所以为装置配备远程监控系统远程监控系统由定位系统和通讯系统组成，是运输车和监控调度室的双向链接车载部分主要是多个模块组成的车载终端，利用和北斗导航技术设计导航定位模块，用GPS通信技术设计通信模块车载终端实时收集传感器和定位4G系统的数据，简单处理后通过通信模块传输到远程端这样远程端可以明确车载装置的实时位置和安全状况，并根据相关情况作出科学调度和处置结束语4储运技术是衔接天然气开发、利用的重要环节，在NGH未来拥有巨大的应用前景人类对能源的需求量的不断加大，。