用于处理伴生石油气体的混合空化-喷射与电弧放电技术 加利姆詹·马米特贝科夫、 伊戈尔·丹科、 阿曼格尔德·贝克巴耶夫、 瓦西里·季特科夫以及 叶尔纳特·努尔塔津

《Technologies》：Hybrid Cavitation-Jet and Arc Discharge Technology for Processing Associated Petroleum Gas Galymzhan Mamytbekov, Igor Danko, Amangeldy Bekbayev, Vassiliy Titkov and Yernat Nurtazin

　　

摘要

本研究探讨了利用一种新型方法处理油田产生的酸性气体的可行性，该方法将空化喷射反应器技术与电弧放电技术相结合。这两种技术的结合通过将中性气体分子转化为具有化学活性的离子-自由基及自由基片段，从而强化了离子化过程。这些高活性物质最终会重新组合，由输入的酸性气体和水蒸气生成新的化合物和更简单的分子。理论验证与实验结果表明，由于空化喷射流与电弧放电对中性气体分子（如水蒸气中的硫化氢和二氧化碳）的降解具有协同作用，从而产生了低温等离子体-化学过程，进而形成了新的化合物。研究表明，处理伴生石油气最有效的方法是减少低温非平衡等离子体环境中的化学反应顺序，这样就无需使用昂贵且复杂的催化剂。此外，研究还发现，当气体-蒸汽-液体混合物在CJR的低温等离子体截断区域与电弧放电结合时，可生成氢气、两种形式的S₈（S₈^I和S₈^II）、结晶碳以及含有氧和氮的有机衍生物，尤其是甲醇、乙醇、丙酮和乙腈。所得数据表明，当水蒸气和酸性气体分子穿过反应器时，由电弧放电在空化喷射室中产生的低温等离子体对于生成氢气、硫以及含氧和氮的有机碳衍生物等反应产物至关重要。