适用于超临界/密相二氧化碳管输的稳态水力热力耦合计算模型

作     者：王梓丞 张海帆 袁鹏 孙晨 邹炜杰 李欣泽 邢晓凯 

作者机构：中国石油新疆油田公司采油工艺研究院(监理公司) 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院 新疆多介质管道安全输送重点实验室 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学基金(2023D01A19) 新疆维吾尔自治区“天池英才”引进计划(TCYC12) 新疆维吾尔自治区天山创新团队项目(2022TSYCTD0002) 新疆维吾尔自治区“一事一议”引进战略人才项目(XQZX20240054)) 中国石油天然气股份有限公司新疆油田公司项目(XQHX20220064) 

主　　题：超临界CO 管道输送 稳态 水力热力耦合 

摘      要：超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程和能量守恒方程为基础，采用PR状态方程计算CO2物性参数，结合焓、熵、温度、压力、密度的热力学关系式，通过提出合理假设条件，全面联立运动方程和能量方程，推导建立了一维非等温超临界/密相CO2管道稳态输送水力热力耦合计算模型。分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。模型简洁易用，避免了繁琐复杂且耗时耗力的数值求解过程，大幅降低了计算难度。可为超临界/密相CO2管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。