尼日利亚尼日尔三角洲石油区火炬气燃烧环境与能源评估

本文主要探讨了尼日利亚尼日尔三角洲地区一个油田中天然气燃烧的热力学和环境影响。研究基于九年时间跨度内的数据（2008年至2016年），这些数据涵盖了生产量、燃烧量、操作温度和压力、气体成分、密度以及流速等关键参数。通过应用基础热力学方程和MATLAB编程工具，作者对火炬气的燃烧进行了深入分析，以计算烟道气排放量。 在该研究中，总计燃烧了1.99175×10¹¹标准立方英尺（约等于1.046 Mt）的天然气，释放了大量温室气体，如二氧化碳（CO₂），总计582,319,618.1825立方米，以及大量的水蒸气（1,077,510,054.31立方米）。此外，甲烷（CH₄）排放量为14,960,560.91立方米。燃烧过程导致的环境影响主要体现在空气质量恶化和全球气候变化上，特别是由于二氧化碳的大量排放。 绝热火焰温度被测定为约1,965°C，这揭示了燃烧过程中能量的高度集中。火用分析则显示出燃烧过程中总共释放了3.6099×10¹³千焦耳（约36.099 TJ）的能量，理论上这些能量足以转化为大约1.0189×10¹⁰千瓦时（kWh）的电能，然而实际转化率较低，存在能源浪费。 文章指出，为了避免此类环境问题，油气开发项目在概念和设计阶段应考虑天然气的收集和利用策略，比如设立更多天然气处理设施，将多余的天然气转化为电力或其他形式的能源，从而减少燃烧产生的废气排放。这种做法对于实现可持续发展和减少碳足迹具有重要意义。 这项研究不仅提供了尼日尔三角洲地区天然气燃烧的具体数据，也提出了在石油工业中提高能源利用效率、降低环境影响的重要策略建议。这对于全球能源管理和环境保护具有参考价值。