一种酸性天然气管线硫沉积预测方法

摘要

一种酸性天然气管线硫沉积预测方法，基于硫的溶解度模型、经典成核理论和粒子运动方程建立硫元素析出和沉积的热力学及动力学模型，并通过计算饱和距离、过饱和距离和颗粒最大迁移距离，计算酸性天然气管线的硫沉积位置、硫沉积量以及沉积硫的平均厚度，实现酸性天然气管线硫沉积预测；本发明认为饱和点到出现可见硫颗粒位置之间存在一个过饱和距离L₂，能够更精确的计算可见硫颗粒的析出位置；采用运动方程计算硫颗粒的运动轨迹，继而确定硫颗粒的最大迁移距离L₃，该方法从机理上比借用垂直井筒中硫颗粒临界流速计算模型进行硫沉积位置预测更合理，使得预测结果也更加科学、准确、可靠。

主权项

一种酸性天然气管线硫沉积预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：建立酸性天然气热力学性质计算模型，热力学性质包括密度、动力粘度、偏差系数、焦耳‑汤姆逊系数；步骤S2：将酸性天然气管线划分为多个计算单元，利用输气管道压降、温降计算公式，建立酸性天然气管线压力温度耦合计算模型，并计算沿管线的压力温度分布；步骤S3：建立酸性天然气中硫元素的溶解度计算模型，根据压力温度参数计算沿管线硫元素的溶解度变化；步骤S4：计算从管道起点到硫蒸汽浓度达到其溶解度值的起始位置之间的距离，称为饱和距离；步骤S5：根据溶解度的变化确定各区域硫元素的析出量；步骤S6：采用经典成核理论计算从饱和点到出现可见硫颗粒位置之间的距离，称为过饱和距离；步骤S7：通过跟踪硫颗粒的运动轨迹确定硫颗粒的最大迁移距离；步骤S8：根据硫元素沿管线的析出量和所析出硫颗粒的最大迁移距离计算沿管线的硫沉积位置、硫沉积量以及沉积硫的平均厚度。