CO_(2)/CH_(4)混合物理论跨临界增压过程的热力性能研究

作     者：邵明成 潘玉贵 王增丽 赵强 SHAO Mingcheng;PAN Yugui;WANG Zengli;ZHAO Qiang

作者机构：中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 军事科学院系统工程研究院北京100000 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年第75卷第10期

页      面：3742-3751页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52376020,52176029) 自主创新科研计划项目(23CX07007A) 

主　　题：超临界二氧化碳 注气压缩机 跨临界增压 数学模型 增压模拟 

摘      要：伴生气增压回注驱油是油气开采中实现碳减排的重要措施,但伴生气主成分为CO_(2)/CH_(4)混合物,组分波动剧烈,且CO_(2)在临界点附近性质极不稳定,这对注气压缩机的稳定性提出了严峻挑战。为厘清CO_(2)/CH_(4)混合物跨临界增压特性,构建了混合物物性PR方程,计算了混合物物性及相态变化规律,明确了安全增压路径。据此构建了CO_(2)/CH_(4)混合物理论跨临界增压热力学模型,得到了混合物跨临界增压过程p-V图、阀片运动规律及指示功率,并对比分析了组分浓度对物性特征及压缩机热力性能的影响机理。研究结果表明:随着CO_(2)浓度升高,饱和气相线向高温区移动,临界温度升高,增压过程中进排气压力损失增大,CO_(2)浓度从20%增加到100%过程中压缩机功耗降低22.93%。相关研究结果可为CO_(2)/CH_(4)混合物跨临界增压压缩机的设计和可靠运行提供理论依据。