长庆气田天然气净化装置脱硫塔流体力学性能核算

本文主要针对第二净化厂净化装置运转以来脱硫塔多次出现的拦液现象,通过对脱硫塔的塔板进行流体力学性能验算,校验塔的设计是否合理,并绘制塔板的负荷性能图,对塔的操作状况进行分析,从而确定适宜的操作范围。     

某含硫气井MDEA脱硫工艺参数优化分析

以某含硫气井天然气参数为基础,利用化工流体模拟软件HYSYS对该井MDEA脱硫工艺进行模拟计算,研究了脱硫塔进气压力、进气温度、MDEA贫液温度、MDEA循环量以及理论塔板数对脱硫工艺的影响,并得到了以下最佳操作参数:脱硫塔压力1.1MPa、脱硫塔进气温度20℃、MDEA贫液温度45℃、MDEA循环量16000kg/h、脱硫塔理论塔板数为20,为该含硫气井MDEA脱硫装置生产操作提供了一定的参考。     

低返混喷射态塔盘在伴生气脱硫工艺中的应用

西北油田高含硫伴生气在采用甲基二乙醇胺（MDEA）溶液脱硫净化过程中存在频繁的拦液冲塔及净化气中H_2S浓度超标等问题。分析结果表明,其主要原因是伴生气体系中重烃含量高导致胺液易发泡及塔板效率低。提出并设计了一种基于喷射态原理的新型逆流低返混喷射态塔盘结构（SDST）。水力学试验结果表明,相比F1浮阀塔盘,SDST压降可降低10%,通量可提高30%,操作弹性基本不变。SDST塔盘在伴生气脱硫过程的工业应用结果表明,SDST塔盘具有良好的抑制发泡性能,可有效解决伴生气脱硫过程的拦液冲塔问题,同时,塔板效率提高10%以上,有效解决了伴生气脱硫过程中因塔板效率低导致的净化气中H_2S浓度超标问题。     

含硫混烃气提脱硫净化工艺参数优化研究

原油负压气提脱硫(稳定)工艺将产生大量含硫化氢的混烃,采用碱洗法除去混烃中的硫化氢将产生大量的碱渣,而碱渣处理成本较高,因此提出混烃气提脱硫稳定工艺,并采用Aspen HYSYS流程模拟软件对混烃气提脱硫稳定工艺参数进行模拟优化。分别考察了塔板数、回流比、塔操作压力、塔底温度及气提气量等对轻烃回收量、轻烃饱和蒸气压及硫化氢含量的影响,并优化出最佳的工艺参数:塔操作压力400 k Pa,塔底温度120℃,回流比2,塔板数10,气提气量500 m~3/d。在最佳工艺参数条件下,混烃气提脱硫后硫化氢质量分数由0.36%降低至几乎为0。该工艺具有更好的脱硫效果,并且无副产物,展现出良好的经济价值和可操作性,具有较好的推广性。     

斜孔塔板的工业应用

斜孔塔板在脱戊烷塔上的试验应用表明:与以前的试验结果基本一致,证明这种塔板的主要操作性能优于浮阀、筛板等常用塔板。斜孔塔板生产能力大,比浮阀板高30—40%;阻力降小;操作弹性大干2.8;对脱戊烷塔,板效率不低于浮阀板;制造简单,材料省;解决了该厂脱戊烷塔的超负荷运转以及产品质量和产量的矛盾。     

塔器技术的发展现状与展望

综合介绍国内外板式塔和填料塔的发展现状以及塔板性能研究的一系列最新进展，列举了规整填料的优点和国内成功应用的实例。还对塔板－填料复合塔进行了简略的陈述，最后展望了塔器技术今后的发展方向。     

梯形导向浮阀塔板在川西北高含硫天然气处理装置中的运用及低负荷运行的探讨

梯形导向浮阀塔板在川西北脱硫装置的成功应用,从塔设备操作、处理能力和塔板压降等方面都明显优于F1型浮阀塔板,提高了装置的平稳性和经济效益。随着中坝雷三气藏进入开采后期,原料气量已经接近装置适应性改造后的处理下限,处理装置操作难度越来越大。本文重点对吸收塔、再生塔塔板的流体力学,以及负荷性能图进行了核算和分析,以便为该厂后续生产控制提供参考。     

复合塔板的开发及其工业应用

对比板式塔和填料塔的特点 ,将规整填料与穿流板有机组合 ,开发出新型的复合塔板。阐述了复合塔板的原理和结构 ,对复合塔板的流体力学和传质性能进行分析 ,并进行了复合塔板的冷模试验和热模试验 ,试验结果表明与常规塔板比较 ,复合塔板塔板效率高 4 0 %以上、板压降低 30 %以上 ,基本消除了雾沫夹带 ,塔板效率与高效填料相当。复合塔板可明显降低塔高或缩小塔径 ,降低设备费用 ,减小回流比 ,节约能源。     

塔河油田混合轻烃精馏脱硫工艺HYSIS模拟优化

为了提高塔河油田混合轻烃精馏脱硫装置运行效果,开展HYSIS模拟优化研究,考察不同进料温度、操作压力、重沸器温度、塔板数等对塔底产品硫含量、产量、能耗、轻烃产品饱和蒸气压的影响。结果表明,相比优化前的工业装置操作条件,优化后,塔总能耗节约45.78%,塔底产品产量增加2.04 t/d,塔顶不凝气减少754.11 m~3/d,塔底产品总硫可控制在0.05%以下,饱和蒸气压低于操作压力,满足生产要求。     

油品分馏塔技术现状和发展趋势

我国油品分馏技术正面临下列挑战：大型塔的设计和操作、加工进口中东轻质原油、提高减压馏分油与渣油的切割点，改进重质润滑油料和扩大现有分馏塔的能力，本文分析了国内油品分馏塔的技术现状，指出了在许多方面填料塔的性能优于塔板塔，但也有局限性。只有根据工艺条件在老塔改造中合理选用填料形式和液体分布器，才能取得对能力和分离效率的，此，本文给出了填料和塔板和选用原则，并对我国油品分馏塔新技术的研究方向和工业运用     

双层固阀塔板的开发及工业应用

双层固阀塔板结合了筛孔塔板与浮阀塔板的优点,为中国石油大学开发的新型塔板。采用空气-水体系,在1 200mm不锈钢塔内,对双层固阀塔板进行了流体力学性能测试。结果表明,与F1型浮阀塔板相比,具有塔板压降低、漏液率低、雾沫夹带低及提高生产能力的显著特点。工业应用表明,该种塔板综合性能优异,可用于石油化工等行业的老塔改造与新塔设计。     

循环氢加热炉炉管结焦原因分析及对策

对循环氢加热炉炉管结焦的原因进行了详细分析:由于循环氢脱硫塔冲塔,装置紧急停工过程中加热炉出口等处的5只单向阀失效,导致蜡油倒窜至炉管,最终导致炉管高温、蜡油结焦。进一步分析了循环氢脱硫塔冲塔的原因:循环氢脱烃设施不完善,胺液大量带烃;胺液集中再生流程设置不合理,导致胺液固体颗粒含量高;循环氢脱硫塔塔板结构不合理,造成塔板受液槽严重堵塞,胺液带烃发泡,最终导致循环氢脱硫塔冲塔。制定并采取了相应措施,取得了良好的效果。     

烷基苯分离系统轻油塔操作波动的分析

针对烷基苯分离系统中轻油塔的操作波动问题进行了系统分析。结果表明 ,轻油塔进料中苯含量高且组成波动较大引起的塔顶抽真空系统负荷能力不足而导致了塔顶压力的波动 ,塔板泄漏是引起塔操作波动的主要原因。首次提出的噎塞比的概念和塔板振动分析图的方法用于塔设备下限操作的分析十分直观、可靠     

天然气脱硫脱碳工艺的模拟优化

为了解决某天然气净化厂天然气硫、碳含量超标的问题,采用HYSYS模拟软件,对吸收塔的胺液进料量、吸收塔塔板数、胺液进料方式及再生塔的塔板数进行模拟。结果表明:在脱硫脱碳过程中,混合胺溶液m(H_2O)∶m(甲基二乙醇胺)∶m(二乙醇胺)为52∶45∶3最佳;吸收塔最优操作条件为:贫胺液总进料量为1 600 kmol/h,吸收塔塔板数为12块,贫胺液Ⅰ由吸收塔第1块塔板进料,贫胺液Ⅱ由吸收塔第5块塔板进料,m(贫胺液Ⅰ)/m(贫胺液Ⅱ)为7∶3时,吸收过程具有良好的脱酸气效果,天然气中H_2S的质量浓度为2 mg/m~3,CO_2的体积分数为2.32%。再生塔宜选用14或15块塔板。     

高含硫天然气脱硫装置操作条件的优化

采用Aspen Plus流程模拟软件对高含硫天然气脱硫工艺流程进行了模拟和操作条件优化,以脱硫装置年利润为优化目标,主要操作条件为决策变量,净化气中H2S和CO2含量为约束条件,建立稳态优化模型。模拟结果表明,操作条件对脱硫净化效果影响由强至弱顺序为溶液循环量>吸收塔板数>吸收塔压力>吸收塔温度;脱硫装置能耗构成中蒸汽占6.36%,冷却器能耗占25.53%,机泵类电力能耗占8.11%;影响脱硫装置年利润的主要因素是净化气流量和操作费用,受溶液循环量、吸收塔塔板数和吸收塔压力影响,宜采用相对低的吸收塔压力和适当的吸收塔塔板数;在吸收塔塔板数14块、吸收塔压力6 MPa、溶液循环量23.26 Mmol/h的优化操作条件下,脱硫装置年利润最大值为1.01×109元,年操作费用为2.3×107元。     

基于HYSYS软件的混烃气提脱硫稳定工艺设计研究

针对某油田混烃碱洗脱硫工艺所产生碱渣的无害化处理运行费用高的现状,开展了混烃气提脱硫稳定工艺替代碱洗脱硫工艺的可行性研究。采用Aspen HYSYS软件对混烃气提脱硫稳定工艺进行模拟表明,随着塔板数、回流比的增加,轻烃产量增加,饱和蒸气压和硫化氢含量降低,产品质量提高;随着塔操作压力的增大,轻烃产量增加,饱和蒸气压和硫化氢含量增高,产品质量降低;随着塔底温度的提高,轻烃产量减少,饱和蒸气压和硫化氢含量降低,产品质量提高;增大气提气量,轻烃产量略有增加,塔顶冷凝器及塔底重沸器的热负荷略有增大。最后指出,采用该替代工艺是可行的。     

可再生烟气脱硫工艺试验研究

在实验室中对可再生烟气脱硫(LFDS)工艺进行了工艺试验条件考察。结果表明，在吸收温度40℃，2块理论塔板的缓和条件下，脱硫率仍可达95％以上，吸收剂性能稳定，适于长周期运转。     

梯形立体喷射塔板在环氧乙烷精制塔中的应用

分析了梯形立体喷射(CTST)塔板的结构与性能,通过CTST塔板对环氧乙烷(EO)精制塔改造的实例,采用计算机模拟,对CTST塔板的全塔效率及水力学性能进行了核算。结果表明,CTST塔板与F1浮阀塔板相比,全塔效率高1 5%,生产能力高80%以上。改造后的环氧乙烷精制塔部分空塔动能因子超过3 0kg1/2/(s·m1/2)。     

板式塔的操作分析(1)--关于精馏塔操作限制的新认识

结合板式塔基础研究和技术进步，扼要讨论了塔板的操作限制。首次将塔板的操作限制划分为流体力学操作极限和传质操作限制两方面，前者属于致命极限，是精馏塔操作的必要条件，实际设计不可超越：而后者属于不可接受限制，是塔板保证传质效果的充分条件，实际设计可结合具体情况适当调整。并首次推荐以液噻点作为塔板操作的流体力学下限和提出了最大雾沫夹带的预测关联式。     

提馏塔板性能模糊综合评价法及其应用

提出以塔底馏出物残余量、提馏操作成本、比塔价、系统适应性四个基本工业因素为基础对提馏塔板进行模糊综合评判的方法。经验证 ,该方法简单可行 ,为提馏塔板的工业选型提供了理论依据。