《天然气吸附储存》PPT课件
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天然气储存第4章PPT课件
天然气操作技术与安全管理第六章天然气储存内容提要储气罐储气低压湿式罐低压干式罐高压储气罐天然气的液化及液态储存天然气液化低温储罐的结构液化天然气储存站的安全天然气的地下储存利用枯竭油气田储气含水多孔地层中的地下储库利用盐矿建造储气库其他储存方法概述为什么要储存天然气
天然气操作技术与安全管理
第六章 天然气储存
3
第一节 储气罐储气
二、低压干式罐
干式储气罐主要由：外筒、 沿外筒上下运动活塞、底板 及顶板组成。
储气原理：燃气储存在活塞 以下部分，随活塞上下移动 而增减其储气量。
第一节 储气罐储气
二、低压干式罐
按密封不同可分为： 阿曼阿恩型干式罐； 可隆型干式罐； 威金斯型干式罐。
第一节 储气罐储气
阿曼阿恩型干式罐
第一节 储气罐储气
三、高压储气罐
为什么采用高压储气罐：当燃气以较高压力送入城市时， 使用低压罐显然不合适，这时一般采用高压罐。 储气原理：与低压储气不同，容器几何容积固定不变， 靠改变其中燃气的压力来储存燃气。 设备与仪表：与燃气储罐设有进出口管、安全阀、压力 表、人孔、梯子和平台。 按形状分：圆筒形和球形。
球形罐构造：通常由分瓣压制的钢板拼焊组装而成，瓣 片分布颇似地球仪，一般分为极板、南北极带、南北温 带、赤道带等。
第一节 储气罐储气
球形罐构造
球形罐的支座一般采用赤道正切式支柱、拉杆支撑体 系，以便把基础的外力传到基础上； 罐顶部必须设置安全阀； 除安装就地指示压力表外，还要安装远传指示控制仪 表。
第一节 储气罐储气
水槽通常由钢板或钢筋混凝土制成。 钢筋混凝土水槽适用于：设置半地下式水槽时考虑防止腐蚀
的情况下。 而钢制水槽优缺点：
优点：施工比较容易，施工费用低； 产生漏水及腐蚀等情况时容易修补，不会产生龟裂现
天然气操作技术与安全管理
第六章 天然气储存
3
第一节 储气罐储气
二、低压干式罐
干式储气罐主要由：外筒、 沿外筒上下运动活塞、底板 及顶板组成。
储气原理：燃气储存在活塞 以下部分，随活塞上下移动 而增减其储气量。
第一节 储气罐储气
二、低压干式罐
按密封不同可分为： 阿曼阿恩型干式罐； 可隆型干式罐； 威金斯型干式罐。
第一节 储气罐储气
阿曼阿恩型干式罐
第一节 储气罐储气
三、高压储气罐
为什么采用高压储气罐：当燃气以较高压力送入城市时， 使用低压罐显然不合适，这时一般采用高压罐。 储气原理：与低压储气不同，容器几何容积固定不变， 靠改变其中燃气的压力来储存燃气。 设备与仪表：与燃气储罐设有进出口管、安全阀、压力 表、人孔、梯子和平台。 按形状分：圆筒形和球形。
球形罐构造：通常由分瓣压制的钢板拼焊组装而成，瓣 片分布颇似地球仪，一般分为极板、南北极带、南北温 带、赤道带等。
第一节 储气罐储气
球形罐构造
球形罐的支座一般采用赤道正切式支柱、拉杆支撑体 系，以便把基础的外力传到基础上； 罐顶部必须设置安全阀； 除安装就地指示压力表外，还要安装远传指示控制仪 表。
第一节 储气罐储气
水槽通常由钢板或钢筋混凝土制成。 钢筋混凝土水槽适用于：设置半地下式水槽时考虑防止腐蚀
的情况下。 而钢制水槽优缺点：
优点：施工比较容易，施工费用低； 产生漏水及腐蚀等情况时容易修补，不会产生龟裂现
储存燃气(PPT)
第二十六页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
如果取
T0 1,V FL T
可写成 Q V Pm
P0
所以(suǒyǐ)管道储气量：
Q0'
VPm.maxPm.min P0
第二十七页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
❖ 式中：
❖
—— 管道中燃气量最大时的平均(píngjūn)绝对压力
缺点是密封性要求高，注入气体最好是经过处理的干气， 对枯竭油田用作储气库还应装有除油设备。
第四十六页，共四十九页。
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第二十四页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
❖ 将式〔11-28〕〔11-26〕代入〔11-25〕得
❖ ❖
dGR2TF0aQ2 Px2dp〔11-30〕
❖ 进行(jìnxíng)积分，
❖
G3 2RT F0Q a2 (P13 P23)
❖ 将下式带入〔11-30〕
❖
第二十五页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
第三十一页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
❖二．间接气相冷却式流程(liúchéng)
❖
制冷循环
❖
泵
❖ 罐内气相
冷凝
储存
❖ 液相
罐内顶部
节流喷淋
第三十二页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
图5-6 用气量变化曲线和储气罐工作曲线
a 、b-用气量与供气量相等的瞬间
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燃气的储存(chǔcún)
如果取
T0 1,V FL T
可写成 Q V Pm
P0
所以(suǒyǐ)管道储气量：
Q0'
VPm.maxPm.min P0
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燃气的储存(chǔcún)
❖ 式中：
❖
—— 管道中燃气量最大时的平均(píngjūn)绝对压力
缺点是密封性要求高，注入气体最好是经过处理的干气， 对枯竭油田用作储气库还应装有除油设备。
第四十六页，共四十九页。
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❖ 将式〔11-28〕〔11-26〕代入〔11-25〕得
❖ ❖
dGR2TF0aQ2 Px2dp〔11-30〕
❖ 进行(jìnxíng)积分，
❖
G3 2RT F0Q a2 (P13 P23)
❖ 将下式带入〔11-30〕
❖
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燃气的储存(chǔcún)
❖二．间接气相冷却式流程(liúchéng)
❖
制冷循环
❖
泵
❖ 罐内气相
冷凝
储存
❖ 液相
罐内顶部
节流喷淋
第三十二页，共四十九页。
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燃气的储存(chǔcún)
图5-6 用气量变化曲线和储气罐工作曲线
a 、b-用气量与供气量相等的瞬间
燃气的储存培训课件(PPT)
压缩天然气(CNG)储气瓶组
03
由多个高压钢瓶组成，用于储存压缩天然气，适用于小规模储能
2024/1/28
储存功能
确保燃气的安全、稳定储存，满足调峰、 应急等需求。
调压功能
将储存的高压燃气减压至用户所需的压力 ，保证供气稳定性。
计量功能
对储存和输出的燃气进行精确计量，实现 燃气贸易的公平、公正。
12
安全检查与隐患排查
定期对燃气储存设施进行 安全检查，包括储罐、管 道、阀门、仪表等设备的 完好性和安全性。
2024/1/28
建立隐患排查机制，对发 现的安全隐患进行及时整 改，确保储存设施的安全 运行。
加强对燃气储存设施的维 护和保养，确保其处于良 好的工作状态。
13
安全培训与应急演练
2024/1/28
介绍储罐、储气瓶、地下储气库等储存设 备的结构和工作原理。
安全防护措施
阐述防火、防爆、防雷击等安全防护措施 在燃气储存中的重要性。
5
燃气储存的分类与特点
分类
根据储存方式的不同，燃气储存可分 为地上储罐储存、地下储气库储存、 液化储存等。
特点
分析各类燃气储存方式的优缺点，如 地上储罐投资少、建设周期短，但占 地面积大；地下储气库储存量大、安 全性高，但投资大、建设周期长。
2024/1/28
环保技术创新
鼓励企业加大环保技术研 发力度，引进先进的环保 技术和设备，提升燃气储 存行业的环保水平。
循环经济理念
推动燃气储存行业实现循 环经济，促进资源节约和 综合利用，降低对环境的 影响。
18
2024/1/28
05
燃气储存的维护与保养
19
设施与设备的日常检查与维护
天然气储存及利用全套PPT-第5章 液化天然气-02-LNG技术(预处理)
• 因此甘醇水溶液可将天然气中的水蒸气萃取出来形成甘醇 稀溶液，使天然气中水汽量大幅度下降。
§5.2 天然气的预处理
§5.2 天然气的预处理
（1）甘醇胺溶液
优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降低醇胺 溶液起泡倾向。
缺点：携带损失量较三甘醇大；需要较高的再生温度， 易产生严重腐蚀；露点降小于三甘醇脱水装置，仅限于酸 性天然气脱水。
§5.2 天然气的预处理
• 甘醇脱水的基本原理 • 甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是
CnH2n(OH)2。
§5.2 天然气的预处理
• 从分子结构看，每个甘醇分子中都有两个羟基（ＯＨ）。 羟基在结构上与水相似，可以形成氢键，氢键的特点是能 和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电 负性较大的原子，所以甘醇与水能够完全互溶，并表现出 很强的吸水性。
低压天然气的冷却脱水： 对于压力比较低的天然气，可采用制冷方式进行冷却脱
水。首先对天然气进行压缩，使天然气达到高温高压、经水 冷却器冷却，再经节流元件进行节流，从而使温度降至水露 点以下，则水从天然气中析出，实现脱水。
冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要 求时，还应采用其他方法对天然气进行进一步脱水。
A或B
注：1.A为无限时生产下的累积允许值；B为溶解度限制；C为产品规格。
§5.2 天然气的预处理
一、脱水
天然气中水分的危害： （1）在液化装置中，若天然气中含有水分，水在低于零 度时将以冰或霜的形式冻结在换热器的表面和节流阀的工作 部分，影响液化装置的工作； （2）天然气和水会形成天然气水合物，可能导致管线、 喷嘴和分离设备的堵塞； （3）液态水的存在还会加速酸性组分（H2S、CO2等）对管 壁、阀门的腐蚀，减少管线的使用寿命。
§5.2 天然气的预处理
§5.2 天然气的预处理
（1）甘醇胺溶液
优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降低醇胺 溶液起泡倾向。
缺点：携带损失量较三甘醇大；需要较高的再生温度， 易产生严重腐蚀；露点降小于三甘醇脱水装置，仅限于酸 性天然气脱水。
§5.2 天然气的预处理
• 甘醇脱水的基本原理 • 甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是
CnH2n(OH)2。
§5.2 天然气的预处理
• 从分子结构看，每个甘醇分子中都有两个羟基（ＯＨ）。 羟基在结构上与水相似，可以形成氢键，氢键的特点是能 和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电 负性较大的原子，所以甘醇与水能够完全互溶，并表现出 很强的吸水性。
低压天然气的冷却脱水： 对于压力比较低的天然气，可采用制冷方式进行冷却脱
水。首先对天然气进行压缩，使天然气达到高温高压、经水 冷却器冷却，再经节流元件进行节流，从而使温度降至水露 点以下，则水从天然气中析出，实现脱水。
冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要 求时，还应采用其他方法对天然气进行进一步脱水。
A或B
注：1.A为无限时生产下的累积允许值；B为溶解度限制；C为产品规格。
§5.2 天然气的预处理
一、脱水
天然气中水分的危害： （1）在液化装置中，若天然气中含有水分，水在低于零 度时将以冰或霜的形式冻结在换热器的表面和节流阀的工作 部分，影响液化装置的工作； （2）天然气和水会形成天然气水合物，可能导致管线、 喷嘴和分离设备的堵塞； （3）液态水的存在还会加速酸性组分（H2S、CO2等）对管 壁、阀门的腐蚀，减少管线的使用寿命。
储层压力与吸附性资料课件
现场监测法
通过在储层现场安装监测设备，实时监测储层压力和吸附性 数据。
现场监测法是在储层现场安装各种监测设备，如压力计、温 度计、流量计等，通过实时监测储层压力和吸附性数据，获 取相应的资料。现场监测法具有实时性和可靠性的优点，但 需要建立完善的监测网络和维护体系。
04
储层压力与吸附性资料应用
油气藏评价
储层压力对吸附性的影响
储层压力对吸附性具有重要影响，随着压力的增加，吸附量通常会增大。
在储层中，随着压力的增加，气体或液体分子与岩石表面的接触更加紧密，从而增强了分子间 的相互作用，导致吸附量增加。这种现象在石油和天然气储层中尤为明显，因为这些储层的压 力较高，吸附量也相对较大。
吸附性对储层压力的影响
吸附性对储层压力的影响主要体现在压力的散布和变化上。
由于储层中存在吸附作用，岩石表面吸附的流体分子会在一定程度上占据储层空间，导致有效孔隙度减小，从而影响压力的 散布和变化。此外，当储层压力变化时，被吸附的流体分子可能会重新散布，进一步影响压力的变化。因此，在石油和天然 气勘探和开发过程中，需要考虑吸附性对储层压力的影响，以确保正确的工程设计和生产操作。
数值模拟法
利用数值计算方法模拟储层压力和吸 附性变化，生成相应的数据资料。
VS
数值模拟法是通过建立数学模型来描 述储层压力和吸附性变化的数值计算 方法。利用数值模拟软件，可以模拟 不同条件下储层压力和吸附性的变化 情况，生成相应的数据资料。数值模 拟法具有较高的效率和灵活性，但需 要建立准确的数学模型和参数设置。
案例二：某气田吸附性分析
总结词
吸附性是气田开发中的重要特性，通过对吸附性的分析，可以了解气体的吸附和解吸规律，优化开发 方案。
详细描述
天然气低压吸附ANG技术
天然气低压吸附ANG技术前言：吸附天然气技术原理吸附储存天然气(ANG)技术是在储罐中装入高比表面的天然气专用吸附剂，利用其巨大的内表面积和丰富的微孔结构，在常温、中压(4.0MPa)下将天然气吸附储存的技术。
根据微孔容积填充理论(TVFM)对蒸汽在活性炭微孔中的吸附，计算出了室温下天然气在活性炭上吸附储存的最佳压力为3.551MPa[2]。
当储罐的压力低于外界压力时，气体被吸附在吸附剂固体微孔的表面，借以储存；当外界的压力低于储罐的压力时，气体从吸附剂固体表面脱附而出供应外界。
一、项目优势和意义1、安全乙炔比空气重，遇明火会引起回燃、与空气、氧气混合形成爆炸性混合物。
极其易燃易爆，危险极大。
天然气是最安全的可燃气体。
它在任何压力下使用都很稳定，天然气比空气轻，一旦有泄漏容易消散，不易在车间或船舱地面堆积，且天然气在空气中的爆炸极限范围小，燃烧速度慢，因此发生爆炸，回火的可能性比乙炔小的多，安全性更高。
2、省钱燃料值相同时，天然气比乙炔便宜4到8倍。
3、环保接触乙炔，吸入乙炔对人体有强烈的伤害，在使用时需要进行呼吸系统、眼睛、身体、手等防护处理，其燃烧的产物主要为有害气体，其使用过程会产生电石渣等污染废弃物。
天然气是绿色环保低碳产品，使用时不回火，不爆鸣、无黑烟、无有害气体、无污染废弃物4、高效乙炔在使用过程中会产生电石渣等污染废弃物，导致切割表面电石渣堆积、表面凸凹不平，割缝巨大。
天然气燃烧效率高、清洁，在生产和使用过程中，不会产生电石渣等污染废弃物。
天然气预热时间短，切割速度快，矫形速度快，割缝小，不用清渣，切割表面光滑度高，不会发生表面积碳和硬化，提高了加工质量。
5、节能乙炔的制取方法主要有电石水解法，甲烷或者烃类的高温燃烧裂解法和等离子裂解法，这方面方法耗能较大，而天然气无需耗能。
二、低压吸附式天然气气瓶（ANG）项目介绍1、公司简介美国Gas Technology Energy Concepts LLC公司.（燃气技术能源概念有限公司）简称G—TEC公司，坐落于美国纽约州，是美国替代能源、燃料电池研发的领导机构，并成功获得ANG吸附技术“天然气系统”专利。
天然气吸附储存-31
（2）天然气吸附储存的特点 与压缩天然气(CNG)技术相比，ANG技术具有以下优点：
工作压力低
设备体积小 成本低 安全系数高 工作压力低 ：ANG技术可将天然气的存储压力降至3.5MPa， 对于采出口压力在5.0MPa以上的天然气气田，可直接利用井口 压力将天然气输入ANG存储系统。
3
吸附天然气储存技术
（adsorption natural gas）
一、概述
二、吸附天然气储存原理及其特点
三、吸附储存影响因素
四、吸附剂的选择 五、吸附天然气储存应用前景及研究方向
唐建峰 中国石油大学燃气工程系 4
二、吸附天然气储存原理及特点
（1）天然气吸附储存的原理 利用天然气分子在吸附剂内表面的物理吸附来储存天然气。 由于吸附剂表面分子与气体之间的作用力远高于气体分子之间 的作用力，使得吸附剂表面附近的气体分子浓度远高于气相主 体浓度。 吸附剂孔径越小，吸附剂分子与气体分子之间的作用力就 越强；孔径越小，则吸附剂比表面积越大，因而吸附的天然气 量就越多。
唐建峰
中国石油大学燃气工程系
8
二、吸附天然气储存原理及特点
ANG技术应用过程中也存在一些不利因素，主要表现在： ① 脱附时天然气的滞留量(约30%)。 ② 吸附剂的装填密度低，降低了贮罐单位体积的储气量。
③ 吸脱附时的热效应降低储气能力。
④ 重烃与水对吸附剂的污染。 ⑤ 吸附剂结构对吸脱附量的影响。
择。天然气存储技术中，吸附剂的研究、开发、优选是首要问
题，也是ANG技术研究中最为广泛的内容。 吸附剂吸附能力表示方法：传统的表示吸附剂吸附能力的 方式均以质量为基础，即每克吸附剂所能吸附的气体量。对于 储罐容积一定的ANG技术，以单位容积吸附剂作为基准衡量 吸附剂的吸附能力将更为合理，即以每体积的吸附剂可以吸附 多少体积的气体表示。
工作压力低
设备体积小 成本低 安全系数高 工作压力低 ：ANG技术可将天然气的存储压力降至3.5MPa， 对于采出口压力在5.0MPa以上的天然气气田，可直接利用井口 压力将天然气输入ANG存储系统。
3
吸附天然气储存技术
（adsorption natural gas）
一、概述
二、吸附天然气储存原理及其特点
三、吸附储存影响因素
四、吸附剂的选择 五、吸附天然气储存应用前景及研究方向
唐建峰 中国石油大学燃气工程系 4
二、吸附天然气储存原理及特点
（1）天然气吸附储存的原理 利用天然气分子在吸附剂内表面的物理吸附来储存天然气。 由于吸附剂表面分子与气体之间的作用力远高于气体分子之间 的作用力，使得吸附剂表面附近的气体分子浓度远高于气相主 体浓度。 吸附剂孔径越小，吸附剂分子与气体分子之间的作用力就 越强；孔径越小，则吸附剂比表面积越大，因而吸附的天然气 量就越多。
唐建峰
中国石油大学燃气工程系
8
二、吸附天然气储存原理及特点
ANG技术应用过程中也存在一些不利因素，主要表现在： ① 脱附时天然气的滞留量(约30%)。 ② 吸附剂的装填密度低，降低了贮罐单位体积的储气量。
③ 吸脱附时的热效应降低储气能力。
④ 重烃与水对吸附剂的污染。 ⑤ 吸附剂结构对吸脱附量的影响。
择。天然气存储技术中，吸附剂的研究、开发、优选是首要问
题，也是ANG技术研究中最为广泛的内容。 吸附剂吸附能力表示方法：传统的表示吸附剂吸附能力的 方式均以质量为基础，即每克吸附剂所能吸附的气体量。对于 储罐容积一定的ANG技术，以单位容积吸附剂作为基准衡量 吸附剂的吸附能力将更为合理，即以每体积的吸附剂可以吸附 多少体积的气体表示。
天然气管道储存PPT课件
P0------天然气基准状态压力，0.1013MPa； T0------基准温度，T=293K； Z1，Z2------在最小压力、最大压力下的压缩因子； V--------管束几何容积，m3。
2020/3/23
可编辑
30
三、高压管束储气
高压管束壁厚的计算 计算公式如下： PD c 2 s F Kt
1段平均压力P1mpj 1段平均压力P1mpj
1段管道储气量Vr1
2段平均压力P2mpj 2段平均压力P2mpj
2段管道储气量Vr2
静
Pimpj
2
3
Pi1min
P2 i 2 min
Pi1min Pi2min
态 储
气
量
Pipj
2 3
Pi1max
P2 i 2 max
Pi1max Pi2max
本文稳定流计算程序所得储气量： Vr2=646726.4Nm3；
按设计手册计算得稳定流储气量： Vr3=625560.4Nm3；
2020/3/23
可编辑
22
温度的考虑与否造成误差大小
在同样的条件下，改变管道起点输气温 度等于沿线土壤温度，利用本文程序进 行类似等温工况的计算，计算结果与前 面的计算结果进行比较
6
离用气点越远的节点，这种滞后现象越明显（见波
0 20 4峰0 波谷60的出现80 ）；10离0 用气120点越1远40 的节160点，1其80 压力变
2020/3/23 化受用气点τ-用--t气ime量(可ho变编ur辑)化的影响也越小。
17
2020/3/23
可编辑
18
管道内储气量随时间变化的曲线
Z
2
C
Z T
天然气储存及利用全套PPT-第5章 液化天然气-01-LNG技术(概述)
LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就
可供1万户居民1天的生活用气。LNG使用安全。由于
LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立
即飞散开来，不致引起爆炸。LNG无毒，泄露后不会对人
体造成伤害。
BACK
§5.1 LNG工业概述
天 然 气 贸 易 量 的 增 长
• 2020年全球贸易量将达到天然气产量的32%。 • LNG将每年增长6-8%。
2
§5.1 LNG工业概述
LNG工业概述
§5.1 LNG工业概述
1.1 液化天然气
LNG是天然气经过脱酸、脱水处理，通过低温工艺冷 冻液化而成的低温(-162℃)液体混合物。
1.2 液化天然气的供需情况
➢ LNG贸易增长迅速； ➢ LNG贸易呈现地区化的特点形成了两大贸易中心：亚
太地区、大西洋—地中海地区； ➢ LNG价格；
• 天然气（经预处理，除重烃、硫化物、CO2等杂质和干燥 后）在常压下深冷到-162C即液化，在标准状态下，其体 积仅为气态时的1／600。天然气以气态形式储存和运输， 体积庞大，压力很高，而LNG的密度相当于气态的600倍， 对远洋贸易而言，使天然气以液态形式储存和运输具有很 高的经济性。
§5.1 LNG工业概述
§5.1 LNG工业概述
NGL—natural gas liquid ，天然气凝液。 LPG—Liquefied Petroleum Gas ，液化石油气。 LNG—Liquefied Natural Gas，液化天然气。
§5.1 LNG工业概述
• 在天然气工业发展过程中，天然气液化技术受到各发达国 家的普遍重视，世界液化天然气（LNG）产量以每年平均 15%～20%的速度递增。液化天然气（LNG）是天然气的 液态存在形式。