天然气迁移特性分析

天然气的迁移特性是天然气传热和流动阻力计算的关键数据,在模拟与天然气输送、液化储存相关的生产过程时,需要有能用于烃混合物及过程条件的范围很大的迁移性质关联式。天然气液化流程中不可避免地存在着流体的流动、不同工质间的传热传质问题,为了更合理有效地发挥各流程设备的作用,需要了解天然气在不同工况下的流动和传热传质特性,而这些也需要有精确的天然气迁移特性数据作为保证。

国外从事流体迁移性质研究的机构有IUPA^[3]迁移性质项目中心、德国的MIDAS数据中心、美国的CINDAS^[4]和美国国家标准局热力分部。上述机构主要进行流体迁移性质实验数据的收集整理,以及不同迁移性质计算模型的评价工作,对于纯物质建立了较为完备的物性数据库^[5-10],但是在混合物的迁移性质研究方面,由于受到实验数据及理论工作的限制,还很不成熟。

相对于国内天然气工业的蓬勃发展的现状,国内天然气迁移性质方面的研究滞后,还未系统地对天然气的迁移性质进行过研究。由于实验条件的限制,天然气的迁移性质数据十分缺乏。天然气迁移性质往往采用拟合的经验、半经验公式计算,或由经验选定,适用范围窄、误差较大,满足不了当前天然气工程设计的精度要求。因此,研究开发应用范围广、准确、可靠的天然气迁移物性计算模型是十分必要的。(www.xing528.com)

天然气迁移物性计算软件应具有以下特点:①储有纯组分的特性参数(如相对分子质量、临界参数、偏心因子等),根据这些特性参数,配合物性关联式,可对纯组分的迁移物性数据进行计算。②合理选择混合规则和物性关联式,根据各纯组分的特性参数推算天然气的迁移性质。③满足天然气在不同相态、温度和压力范围内计算精度的要求。

根据以上要求,天然气迁移性质计算需解决的关键问题如下:①混合规则的选择。②不同相态、温度和压力范围内算法的选取。③不同算法计算精度的实验数据验证。