液化天然气冷量利用与轻烃分离集成优化

为充分利用进口液化天然气(LNG)湿气中的C2+轻烃资源,以流程模拟软件为工具,通过对现有轻烃分离流程的换热网络进行优化设计,开发出了一种LNG冷量利用与轻烃分离相集成的优化工艺流程。此流程轻烃回收率高达95%以上,而且能够将质量分数25%左右的液体甲烷进行低压储存,大大提升了轻烃分离装置的调峰能力;同时通过回收LNG的冷量将分离获得的C2+轻烃液体过冷,使之能够保持低压液相,有利于轻烃的储存、运输和销售。     

LNG轻烃回收和冷能发电组合工艺

LNG接收站冷能的利用方式通常是冷能发电、空分和冷藏等,本文将针对特定的LNG组分(富气),利用LNG冷能进行轻烃回收,分离具有较高价值的乙烷和LPG产品,同时结合冷能发电,将轻烃回收后的剩余冷能进行充分利用于发电,将两种冷能利用工艺进行组合,以更好提高经济效益。     

LNG轻烃分离工艺热力学优化研究

为LNG冷能及其中轻烃组分更好的回收利用,结合国内及国外LNG轻烃分离工艺现有研究成果,提出一种优化的LNG轻烃分离工艺流程,运用Aspen Hysys进行模拟并对模拟结果进行?效率、功耗、产品常量及回收率等评价指标分析.结果表明:在脱烃LNG品质不下降的前提下运用冷能梯级利用技术使得改进流程功耗在原流程功耗基础上下降...     

联产乙烷的天然气提氦工艺研究

为了解决单一的天然气深冷分离提氦工艺中设备能耗大、投资大、效率低的问题，将天然气深冷分离提氦工艺与膜分离提氦工艺结合以提高氦体积分数与回收率，同时结合天然气乙烷回收工艺实现冷能的最大化利用，建立了联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺。利用HYSYS软件对联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺与单一的天然气乙烷回收工艺和深冷-膜分离提氦工艺进行流程模拟。模拟结果表明，4种典型乙烷回收工艺中气体过冷工艺的乙烷回收率最高，可达90.13%;将天然气深冷分离提氦工艺与膜分离提氦工艺结合后氦体积分数由66.77%提高到了99.6%;联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺可以有效地集成回收和利用冷量，相较天然气深冷-膜分离提氦工艺+部分干气循环工艺，总压缩能耗低23.10%,单位综合能耗低20.46%。     

服务园地

提高乙烯回收率的 轻烃分离方法发明单位 华东理工大学发明人 倪进方 本发明是一种提高乙烯回收率,节能和降低脱甲烷塔负荷的轻烃分离方法,轻烃经过压缩、冷却和闪蒸后得到的气体和液体分别进入高压脱乙烷塔进行碳二馏分的非清晰切割,高压脱乙烷塔塔底产物进入低压 乙烷塔进行碳二和碳三馏分的分离,高压脱乙烷塔塔顶产物经过逐级冷却和闪蒸得到两股以上的液体作为脱甲烷塔的进料,气液分离罐出口的气体经冷却进入甲烷吸收塔,用液相甲烷作为     

天然气轻烃回收工艺设计及操作参数的优化

以廉价天然气中的乙烷和丙烷为原料的乙烯成本仅是石脑油等重质原料成本的30%,高压管输天然气进入城市门站分输需调压,调压过程中有大量压力能可利用。本文以某段高压管输天然气为原料,提出了处理量60×10⁴m³/h的轻烃分离回收工艺流程,综合考虑轻烃回收率、系统功耗、CO₂冻堵、冷箱传热温差等因素,优化操作参数,完成了系统能量的高效集成,实现了轻烃分离工艺的节能降耗。该方案C₂回收率达90%以上,可为乙烯装置提供优质的乙烷等轻烃原料50.75万吨/年,有利于解决乙烯工业发展的原料瓶颈,提高天然气、乙烯工业的整体经济效益。     

锆基MOF次级结构单元调控及轻烃吸附分离性能增强

从天然气中回收C₂/C₃轻烃组分具有重要的工业价值,吸附分离技术可在常温常压下实现轻烃的回收。对MOF材料进行次级结构单元（SBU）调控,可在继承其晶体结构和发达孔道的同时,优化孔道化学微环境并引入新的吸附位点。使用三嗪（TZ）取代Zr-TBAPy(NU-1000)SBU中的配位水分子,在其孔道内构筑对轻烃吸附质具有更强限域作用的碱性表面化学微环境,得到了高选择性的新型TZ@Zr-TBAPy吸附剂。TZ的引入在分子尺度上提高了孔道的表面粗糙度,同时强化对轻烃吸附质的限域作用,提高材料对烷烃的吸附容量和选择性。常温常压下,TZ@Zr-TBAPy对丙烷和乙烷的吸附容量分别为10.08和4.19 mmol?g^-1,比Zr-TBAPy提高了27%和9%,是目前国际上已报道的丙烷吸附容量最高的吸附剂之一。此外,丙烷/甲烷的IAST选择性为1518,是原材料的6.27倍;乙烷/甲烷的IAST选择性为11.7,比原材料提高了22%。更为重要的是,以TZ@Zr-TBAPy吸附剂为核心的固定床吸附过程可实现在常温常压天然气中乙烷和丙烷的一步分离回收。     

LNG联产NGL工艺模拟及优化

针对某轻烃厂能耗较高、LNG产品中甲烷含量过低等问题,通过对现工艺流程进行了分析,应用HYSYS工艺模拟,搭建了LNG联产NGL工艺模型。在原工艺的基础上提出了优化措施,并结合天然气轻烃回收中DHX工艺的特点,将DHX工艺运用到LNG联产NGL工艺中,进一步提出了优化方案。结果表明,在原工艺流程基础上进行优化,可以提高LNG产品的质量,但新增能耗高,经济性较差。采用基于DHX的LNG联产NGL工艺,可将LNG产品中甲烷组分提高约7.1%,并降低系统约15.5%能耗。     

天然气乙烷回收工艺关键参数模拟与分析

对天然气进行乙烷回收可为乙烯工程提供轻烃原料,分层次利用能源,降低油气损耗,提高生产和运输过程中的安全性。为研究天然气乙烷回收工艺的关键参数对乙烷回收率和能耗的影响,应用HYSYS软件模拟计算,结果表明:脱甲烷塔塔压、塔顶温度、侧线抽出量和侧线返回温度均对乙烷回收工艺存在显著影响。     

高含乙烷天然气氮膨胀液化分离流程

在液化页岩气的同时分离制取液化乙烷是一种经济合理的选择。采用HYSYS软件进行流程模拟研究,在传统氮膨胀液化流程的基础上设计了一种高含乙烷天然气的液化分离流程,并根据天然气中的乙烷含量,取10%、20%、30%、40%共4种含量,分析比较了不同液化压力下流程的比功耗。为降低流程的能耗,在满足LNG产品中C₂H₆含量小于1%、液化乙烷纯度达到99.5%的情况下进一步研究了制冷剂流量、氮气膨胀机出口压力、节流温度的影响,在此基础上结合HYSYS软件中的优化器进一步对流程进行了优化。结果表明,对应10%、20%、30%、40%的乙烷含量,比功耗分别降低7.24%、6.13%、5.8%、7.07%。     

动力系统利用液化天然气冷能的节能减排分析

针对动力系统CO₂减排能耗过高的问题,将液化天然气（LNG）的冷能集成用于空气分离制氧和CO₂近零排放动力循环的CO₂捕集,提出了一种利用LNG冷能的CO₂近零排放动力系统设计方案。研究结果表明：空分装置利用LNG冷能生产高压氧气、液氮和液氩等产品,生产能耗比传统空分装置降低57.6％,CO₂近零排放动力循环的火用效率可从52%提高至55.9％。同时,建立了CO₂近零排放动力系统利用LNG冷能的节能减排效益的数学模型,并对动力系统参数进行了分析。以一个进口量为3.0×10⁶ t·a^-1的接收站为例,CO₂近零排放动力系统利用接收站的LNG冷能每年可节省用电2.78×10⁸ kW·h,减少排放CO₂约3.87×10⁵ t·a^-1,经济效益可达到2.19亿元·a^-1。     

Design process of LNG heavy hydrocarbons fractionation: Low LNG temperature recovery

The liquefied natural gas (LNG) includes light hydrocarbons heavier than methane, such as ethane, propane and butane, which not only may increase the calorific values of the natural gas beyond specification limits, but also may have greater market values. During the gasification of the LNG, the energy invested in it during liquefaction process may be recovered and re-used. This paper relates to two regasification processes for separating natural gas liquids from liquefied natural gas using the low LNG temperature to produce natural gas meeting pipeline or other commercial specifications. From the two processes studied, the fractionated methane-rich stream is pressurized to pipeline pressure by pumps instead of compressors and the liquefied ethane, propane and butane are obtained directly at atmospheric pressure. Among the processes studied, the low pressure process sounds economically attractive with a saving in TAC of 4.6% over the high pressure process; however the high pressure process is more preferable for the cases where the space is limited.     

一种新的利用LNG冷能的回收油田伴生气凝液的工艺

A novel process to recovery natural gas liquids from oil field associated gas with liquefied natural gas (LNG)cryogenic energy utilization is proposed.Compared to the current electric refrigeration process,the proposed process uses the cryogenic energy of LNG and saves 62.6%of electricity.The proposed process recovers ethane, liquid petroleum gas(propane and butane)and heavier hydrocarbons,with total recovery rate of natural gas liquids up to 96.8%.In this paper,exergy analysis and the energy utilization diagram method(EUD)are used to assess the new process and identify the key operation units with large exergy loss.The results show that exergy efficiency of the new process is 44.3%.Compared to the electric refrigeration process,exergy efficiency of the new process is improved by 16%.The proposed process has been applied and implemented in a conceptual design scheme of the cryogenic energy utilization for a 300 million tons/yr LNG receiving terminal in a northern Chinese harbor.     

液化天然气接收终端小型实验装置流程设计

海上进口液化天然气(LNG)运输船到达后,通过接收终端卸载、储存、汽化后输送给用户。浙江大学制冷与低温研究所与中石油管道研究中心合作,设计了一套额定流量为2m³·h^-1的LNG接收终端小型实验装置,用于模拟终端运行重要功能和操作特性,包括卸载、储存及汽化过程,同时可提供一般LNG流动特性、分层流动、低温阀门检测、天然气泄漏危险的评估。本实验装置考虑LNG冷能利用实验对装置的扩建需求。通过运行该模拟装置,可以掌握LNG接收终端的操作规律,并对控制、安全等方面积累实际经验。本文给出了该实验装置流程设计和AspenPlus数值模拟结果。     

利用液化天然气冷能捕集CO_2的动力系统的集成

为提高液化天然气(LNG)冷能的利用效率和CO2近零排放动力循环的发电效率、降低CO2减排的能耗,在对CO2近零排放动力循环利用LNG冷能进行火用分析的基础上,提出了一个以天然气为介质的Rankine循环与CO2近零排放动力循环进行集成的动力系统模型,可以在保持CO2预冷和液化所需冷能不变的情况下,将深冷部分的LNG冷火用转换为电能。研究结果表明,集成后动力系统中LNG冷火用的利用效率从34.9%提高到55.7%,整个动力循环的火用效率可达到57.9%。同时,对影响以天然气为介质的Rankine循环发电效率的参数进行了分析。     

小型LNG装置的模块化撬装工艺技术

以中原油田文23气田1号集气站外输气为例,对小型LNG装置的模块化撬装进行了工艺技术研究,采用特有的模块化复合吸附工艺和SP-MRC混合制冷工艺,得到天然气净化与液化相耦合的全流程节点的温度、压力、摩尔焓、摩尔熵、摩尔流量、气相分率和气液两相组分的摩尔分数。结果表明：LNG回收率＞90%,该装置的能耗成本仅为0.379 kW·h·m^-3,相当于0.19元·m^-3天然气。     

高级氧化技术矿化水中有毒有机物理论极限能耗

通过过程耦合的概念建立了高级氧化技术矿化有机污染物理论极限能耗的计算方法,并分析了通过与高级氧化技术中4种可能的氧化剂矿化反应分别去除1000kg19种代表性有机污染物(8种氯代烷烃、4种氯代烯烃、3种溴代甲烷、4种芳香烃及其衍生物)的理论极限能耗,将计算结果与物理法脱除有机污染物的理论能耗进行了比较分析。研究结果表明,高级氧化技术矿化水中有机污染物为放热过程,且高级氧化技术矿化水中有机污染物理论极限能耗较物理法脱除有机污染物极限能耗有高出数量级的差别。矿化氯代烷烃、氯代烯烃和溴代烷烃的理论极限能耗随着有机物中C—Cl或C—Br取代基的增加而普遍降低,且矿化氯代烷烃的理论极限能耗大小为氯代甲烷氯代乙烷氯代丙烷,该结论与物理法脱除有机污染物理论能耗规律一致。此外,不同氧化剂矿化氯甲烷的理论极限能耗为O3O-.OHO2;而对其他研究体系而言,不同氧化剂矿化的理论极限能耗为O-O3.OHO2。     

液化天然气冷能构成及其利用方式探讨

液化天然气(LNG)在汽化过程中会释放大量冷能,如果这部分冷能被成功回收利用,其节能效果和对系统效率的提高都十分显著。文中对LNG冷能从冷量和冷量的角度进行分析,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与冷量回收,揭示了目前各种LNG冷能回收利用形式的能量利用实质:发电、空分中主要是利用LNG的冷量;冷藏、空调和制干冰利用了LNG的冷量。最后对不同的冷能回收系统提出指导性建议:动力回收系统中,应充分利用其在低温下的高品质能量;冷量回收系统中应减少跑冷。     

膨胀制冷技术在管壳式换热器中的应用

某海上油田陆岸终端轻烃回收系统未凝气闪蒸罐气相出口管壳式换热器采用淡水冷却,由于天然气处理量增加,管壳式换热器制冷效果不能达到设计要求的影响,未凝气闪蒸罐运行压力一直偏高,导致轻烃和重烃分离不完全,部分重烃在系统中重复处理,部分液化气进入常压轻油储罐而损失。文章利用天然气在该工艺流程段多余势能,将膨胀制冷技术集成至管壳式换热却器,天然气经过膨胀后降温和水冷降温,提高了轻烃和重烃的分离效果,降低了未凝气闪蒸罐运行压力,避免了液化气的浪费,减少了淡水的消耗,提高了该系统的运行效率,取得了较好的经济效益与社会效益。