四氢呋喃水合物浆流动特性.pdf

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化工进展
418
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2010年第29卷第8期
cenote
研究开发
四氢呋喃水合物浆流动特性
王武昌,李玉星,樊栓狮2,梁德青3
(1中国石油大学(华东)储建学院储运工程系,山东青岛2665552华南理工大学传热强化与过程节能
教育部重点实验室,广东广州510644.3中国科学院广州能源研究所,广东广州510640)
摘要:利用实验环道进行了水合物颗粒体积分数为0~65.2%的四氢呋喃(THF)水合物浆的流动实验。管道
生成四氩呋喃水合物后,水合物浆的压降梯度随着流速的増加而増加;随水合物体积分数的变化存在一个临界
体积分数,当管道中的水合物体积分数小于临界值时,压降随体积分数的増加而出现很小的増加,管道中水合
物呈稀浆状,浆体为牛顿流体;当管道中体积分数大于临界值时,压降梯度随体积分数的增加急剧增加,管道
中水合物呈泥状,浆体为 Bingham流体。临界体积分数随着浆体流速的増加而増大,在0.5~3.5m/s的范固内,
临界体积分数为39.4%~50.4%,文中回归了泥状水合物的屈服应力及表观黏度。并根据水合物浆的流动特性分
段回归了水合物浆在管道中流动的压降计算公式,实验验证表明回归的计算公式可以比较准确地计算管道中水
合物桨流动的压降,可以为THF水合物的流动及其它水合物浆的流动提供指导
关键词:四氲呋喃;水合物浆;流动特性;流变性;压降
中图分类号:TQ022.4
文献标识码:A
文章编号:1000-6613(2010)08-1418-05
Flow behaviors of tetrahydrofuran hydrate slurry
WANG Wuchang L Yuxing, FAN Shuanshi, LIANG Deging
(College of Storage&Transportation and Architectural Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266555
Shandong, China; "Key Laboratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation, MOE, South Chin
University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China; Guangzhou Institute of Energy
Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China)
Abstract: The flow behaviors of tetrahydrofuran(THF )hydrate slurry with volume concentration of
0 to 65.2% were studied in a flow loop with a diameter of 420mm and a length of 300m. Pressure
drops in the pipeline were also studied. According to the experiments, the hydrate slurry with a volume
concentration less than 39.4% shows Newton behaviors, while that with a volume concentration larger
than 50.4%o shows Bingham behaviors. Moreover the yield stress as well as the relative viscosity of the
hydrate slurry shows Bingham behaviors. Finally, relations to estimate the pressure drop of hydrate
slurry in the pipeline with volume concentrations from 0 to 65.2%o was established and verified, which
showed a good agreement with experimental results
Key words: THF; hydrate slurry; flow behavior; rheological character; pressure drop
自从1934年管道中首次发现水合物以来,水研究人员借助测量仪器及实验环道来研究各种水合
合物堵塞一直是油气运输过程中必须避免的问题,
近年来随着低剂量抑制剂的使用,水合物风险管理收稿日期:2010324:修改稿目期:2010408
策略日益受到石油工业的认可。然而作为水合物风
基金项目:国家科技重大专项大型油气田及煤层气开发项目(2008ZX
05017-004)。
险管理的基础,水合物浆在管道中安全流动是工程第一作者简介。王武昌(1979),男,讲,博士,从事天然气水
及研究人员一直关注的问题。国内外多数工程及
合物及天然气输送研究。E-mailwangwuchangupci@126.com