本技术通过采用无内筒的混气装置实现天然气和氢气的高效掺混。该混气筒一端设有混气出口,另一端设有一个天然气入口和两个氢气入口,两个氢气入口之间保持一定角度以保证氢气的掺混效果。在筒体内壁上设有若干列导流片,每一片导流片与筒体的横截面之间有30-45度的夹角,天然气和氢气在流动过程中会形成涡流和溢流,并在两者共同作用下高效掺混均匀。基于该结构实现的天然气氢气掺混装置可以提高混气效率,减少混气不均匀性,降低掺混过程的能量损失,从而为掺氢天然气的安全高 效输送提供技术保障。
图1 一种天然气和氢气的高效掺混技术示意图
该成果的潜在应用领域在于天然气掺氢输送领域,既可以用于掺氢天然气的长距离输送,在天然气长输管道首站建设高效的掺氢装置,也可以应用于城市燃气输配中,在城市燃气的门站建设掺氢站场或掺氢设施,从而实现向特定城市或特定区域提供高效清洁的掺氢天然气。此外还可以用于LNG接收站,在LNG气化后与氢气掺混,再将掺氢天然气向下游用户输送。合作对象可以是管网公司、管道输送企业、地方燃气公司、LNG接收站运营单位以及气体掺混装置生产厂家。
该成果目前市场规模还相对较小,但签于天然气掺氢输送具有广阔的发展前景,未来市场规模将十分巨大。从天然气长距离输送来说,未来掺氢规模可能高达200亿方每年,将会需要单台掺氢量达到0.2-1亿方/年的大型掺氢装置,单台设备价值将高达2000-3000万元。此外在城市燃气领域,未来门站需要建设的掺氢装置台数预期可能达到200-1000台套,其中单台价值在50万-300万范围内,总的市场规模十分巨大。本成果具有掺氢混气效率高、氢气混合均匀和掺混过程流动阻力损失小的优点,与同类装置相比可以相同条件下确保氢气和天然气掺混均匀,从而避免掺氢输送过程中发生分层等风险,确保输送安全。同时还可以减少3%-5%的加工成本,取得良好的收益。
中国石油大学(北京)具有自主知识产权,已获发明专利授权。
图2 发明专利证书
合作开发、技术服务和咨询、技术转让、技术许可。
左丽丽,教授,博士生导师,中国石油学会青年工作委员会委员。研究方向:油气输送与储存理论与技术、油气集输与城市输配理论与技术。作为项目负责人承担国家自然科学基金、中国石油科技创新基金等项目20余项,获得省部级奖励4项,发表论文50余篇。获中国石油大学(北京)“青年骨干教师”、“优秀教师” 等荣誉称号,担任《石油科学通报》、《石油机械》青年编委。
孙恒,副教授,硕士生导师,研究方向:天然气液化技术及工艺优化、氢液化流程及冷能回收、深冷装置在线仿真及运行优化。
苏怀,副教授,博士生导师,研究方向:油气管网系统可靠性评价与优化、油气储运系统数据分析、综合能源系统可靠性评价与优化。《Petroleum Science》杂志副主编、《油气储运》杂志青年编委、京能源与环境学会京津冀专家委员会委员。
联系方式
成果完成人(团队):
左老师 13810110361
科学技术处(技术转移中心):
杨老师 010-89735362
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