带丙烷预冷的混合制冷剂液化天然气工艺优化

采用HYSYS软件,建立丙烷一级、二级和三级预冷的液化天然气工艺模拟流程。对相同操作条件的原料天然气,在冷量功耗相同条件下,丙烷预冷级数越多,节能效果越好,但效果逐渐减缓,而流程的复杂程度、设备数量增加较快。利用带三级丙烷预冷的混合制冷剂液化天然气流程,对原料天然气进行液化。通过对混合制冷剂组分配比等参数进行优化,得到流程的最小比功耗是6.717 kW·h/kmol。液化2 000 kmol/h的原料气,仅需3 827 kmol/h混合制冷剂,达到了工况优化和节能的目的。     

混合冷剂液化天然气流程的混合制冷剂研究

混合冷剂液化天然气流程具有低能耗的优点。其中,混合制冷剂组成及配比直接影响液化流程能耗。以混合冷剂液化流程中混合制冷剂的制冷温区和能耗较低为目的选择混合制冷剂组成,并以比功耗最小为目标函数确定混合制冷剂最佳配比。同时,研究了原料气甲烷含量和压力对混合制冷剂的影响得出:原料气中CH4含量决定低温冷剂的含量,从而影响混合制冷剂最佳配比。     

一种混合制冷剂循环(MRC)液化天然气流程的理论分析

将天然气液化有利于天然气的运输、有利于边远天然气的回收并能降低天然气的储存成本。在天然气液化流程中 ,用得最多的液化循环是混合制冷剂循环液化天然气流程。它具有机组设备少、流程简单、投资省及管理方便等优点。为此 ,对这类流程进行了理论分析。系统介绍了一带回热的典型混合制冷剂循环液化天然气流程的计算方法 ;并进行了全流程的模拟 ,得到了流程各节点压力、温度、焓、熵、气液两相流量、总流量、气液两相摩尔分率 ;同时还计算了流程中压缩机耗功、丙烷预冷量、制冷剂流量、各换热器的换热量等表示流程性能的参数     

天然气脱轻烃系统混合制冷剂影响规律及优化

对天然气脱轻烃系统的主冷箱传热温差与混合制冷剂组成的关系进行了系统的研究，依据主冷箱冷热流股复合曲线及传热温差探讨了各制冷剂组分对不同温度区间传热温差的影响规律，确定了满足主冷箱温差要求的混合制冷剂组成调整策略。并采用Aspen Hysys(V10)流程模拟软件建立混合制冷剂循环制冷模型，对某公司天然气脱轻烃系统的混合制冷剂组成进行分析，确定了最佳的混合制冷剂组成和相关参数，优化后主冷箱最大传热温差降低3.490 5℃，功耗降低23.17%。     

小型天然气N_2-CH_4膨胀制冷液化工艺优化研究

设计了一种小型天然气N2-CH4膨胀制冷液化工艺,并考察了N2-CH4制冷剂组成、原料气处理量与膨胀机出口压力对压缩机功耗的影响,以及天然气节流前温度对液化率的影响。研究结果表明,N2-CH4制冷剂中N2含量的增大导致压缩机功耗逐渐增加;天然气节流前温度的降低有利于提高天然气液化率,同时也增大了压缩机功耗。随着膨胀机出口压力的减小,膨胀机出口温度逐渐降低,压缩机功耗先减小再增大。优化后的N2-CH4膨胀制冷液化工艺为N2-CH4制冷剂中N2的物质的量分数为40%,天然气节流温度为-155℃,膨胀机出口压力为700 kPa,天然气液化率达到93.82%。     

天然气液化工艺技术研究及应用

简要介绍了液化天然气(LNG)的性质、用途和中原油田天然气液化生产装置的设计、生产规模及主要技术经济指标。并着重针对中原油田高压天然气的特点,研究出了液化率高、能耗低的天然气液化工艺技术。该套装置投产使用后,工艺方案切实可行,生产运行平稳,达到了设计要求,为国内LNG产业的发展提供了很好的借鉴作用。     

天然气液化混合冷剂配方优化研究

混合冷剂制冷是目前天然气低温液化的重要手段,由于操作工况复杂、冷剂介质多相共存,制冷剂的选择及配方优化已成为天然气混合冷剂液化技术面临的主要问题。本文采用均匀设计实验方法对混合冷剂配方进行研究,首先依据不同制冷剂组分在不同温区制冷的原理,初步选定基本冷剂组分;然后通过HYSYS模拟不同组成混合冷剂的制冷效果,通过实验结果分析混合冷剂中各组分的作用;在保持操作压力及处理量不变的条件下,以冷剂的最小循环量为目标参数进行优化分析,最终形成混合冷剂优化配方,从而避免了采用复杂原理探讨和试算的传统方法。     

单级混合冷剂天然气液化工艺优化及分析

以四川省某天然气液化工厂实际运行参数为依据,采用HYSYS软件模拟了单级混合冷剂天然气液化工艺流程.以比功耗为优化目标,分别使用黑箱(BOX)算法、序列二次规划(SQP)算法、遗传算法(GA)对冷剂组分、冷剂压缩压力、蒸发气(BOG)压缩压力等操作参数进行了优化,并从比功耗和换热器传热温差两方面对比了各算法的优化效果....     

优化制取原油和湿气为原料的液化天然气和天然气液

天然气液(NGL)系指主要由乙烷、丙烷、丁烷、戊烷构成的气体的混合物。与天然气液密切相关的另一术语是液化天然气(LNG),系指甲烷和痕量乙烷。这些产品能用多级压缩和冷却工艺提取。除了作为石油化学工业的主要原料外,在工业化国家,天然气液和液化天然气被广泛用作主要能源。预期在未来的国际能源市场和石油化学工业中,它们将继续保持具有历史意义的不断增长的势头。     

阶式双混合冷剂液化天然气流程的混合制冷剂研究

为了降低混合制冷剂液化天然气流程功耗,采用预冷循环。其中,阶式双混合冷剂液化天然气流程得到广泛应用。通过建立阶式双混合冷剂液化流程比功耗的目标函数,分析预冷温度、混合制冷剂组成及配比与液化流程比功耗的关系得出:混合工质预冷的最佳温度为-50℃,预冷混合制冷剂由C2H6~C5H12组成,深冷混合制冷剂应为N2、CH4~C3H8组成;同时,混合制冷剂最佳配比为比功耗最小所对应的各组分的含量。     

LNG 产业链动态模拟仿真平台应用现状和展望

LNG产业链是一个复杂的系统工程,为了寻找产业链运行和管理中的短板环节和规避风险,需要通过动态模拟仿真对现有LNG生产物流系统进行优化和设计。通过对系统仿真概念的了解,和对模拟LNG产业链的动态仿真软件进行比较和选择可知,Witness软件可用于LNG产业链动态模拟的二次开发。在Witness软件基础上通过编程语言进行二次开发,编制了LNG产业链动态仿真系统的完整模型结构,介绍了二次开发的思路和算法,并对建立好的动态模拟仿真平台进行了软件测试,提出了二次开发和应用中的瓶颈问题和解决方法。最后总结了该仿真平台将来的应用前景和方向。     

混合工质循环气体液化系统组分测定方法研究

混合工质组分配比对混合工质循环气体液化系统的性能有较大影响,也是液化工艺和循环性能优化的重点。在实际系统的调试运行中,有必要对混合制冷剂组分进行定量分析。本文针对一种小型预冷式混合工质循环气体液化系统实验,建立了该系统工质组分的气相色谱分析方法,可快速、简便、准确地测定工质组分含量,为混合工质循环的实验优化提供了技术支持。     

迪那2气田天然气处理工艺优化研究

丙烷预冷混合制冷剂液化流程投资省、流程简单、机组少,在基本负荷型液化装置中占主导地位。运用HYSYS软件对其进行模拟,分析出天然气压力、高低压混合制冷剂压力、混合制冷剂组成这4个流程参数对混合制冷剂的制冷能力和压缩机、水冷却器功耗的影响。模拟结果表明,提高天然气压力和减少混合制冷剂中甲烷含量,不仅能增强混合制冷剂的制冷能力,还可减少压缩机和水冷却器的功耗;提高低压制冷剂压力和降低高压制冷剂压力,虽然可降低压缩机和水冷却器的功耗,但会减弱混合制冷剂的制冷能力。提出了以增加混合制冷剂流量或减少混合制冷剂中甲烷含量的方式来弥补制冷能力降低的情况。     

等压开式制冷天然气凝液回收工艺优化研究

等压开式制冷工艺是一种较新的天然气凝液回收工艺技术,与目前广泛采用的直接换热工艺相比,该工艺所需设备数量少,投资和运行费用低。以长庆油田典型伴生气为例,对该工艺进行了模拟研究,分析并优化了影响该工艺C_3~+回收率以及能耗的主要工艺参数。计算结果表明:(1)C_3~+回收率随原料气预冷温度的降低而增加,当原料气预冷温度低于-30℃后,C_3~+回收率随温度变化的增幅变缓;(2)混合冷剂节流压力对C_3~+回收率以及脱乙烷塔塔底重沸器热负荷的影响不显著,但节流压力降低会增加混合冷剂压缩机的能耗;(3)混合冷剂冷却温度越低,C_3~+回收率越高。最优操作条件为:原料气预冷温度-30℃,混合冷剂节流压力500kPa,混合冷剂冷却温度-30℃。此时,C_3~+回收率可达96.1%。     

柴达木盆地西部坳陷区混源气判识

通过柴达木盆地西部坳陷区13个油气田的34个天然气样品组分和碳同位素值分析,运用天然气的甲烷、乙烷和丙烷碳同位素组成判识,柴达木盆地西部坳陷区天然气可划分为腐泥型原油伴生气,混合型原油伴生气,煤型气和混合成因气等4种类型混源气。西部坳陷区的大多数天然气属同源同阶的腐泥型原油伴生气、混合型原油伴生气或煤型气,由生物气或未熟混合型原油伴生气和低熟混合型原油伴生气复合而成的混合成因气仅分布于尕斯断陷亚区尕斯库勒油田浅层(上第三系),跃进二号西交点,以及油砂山油田和昆北断阶带乌南油田。     

基于HYSYS的C3/MRC天然气液化流程影响因素分析

基于悬浮气泡表面生成气体水合物的高压可视化实验装置,分析探讨了系统压力、温度、水质因素对天然气水合物的成核和生长规律的影响。研究结果表明,随着反应温度的降低和反应压力的增大,诱导时间和生长时间呈现出缩减的趋势,气泡表面水合物逐渐由粗糙变得光滑;蒸馏水形成的水合物比较规则、密实,而纯净水形成的水合物略显凌乱、松散;相同实验条件下,蒸馏水生成水合物的诱导时间和生长时间较短。     

论鄂尔多斯盆地中部气田混合气的实质

对鄂尔多斯盆地中部气田气源问题主要是有两种不同看法：一种看法认为它是以奥陶系碳酸盐烃源岩来源为主、腐泥气为主的混合气；另一种看法认为它是上古生界煤系气或煤系气为主的混合气。最近，有人提出混合气中的腐泥成分仍来自石炭系。气源问题直接关系到对低丰度碳酸盐烃源岩的评价。本文从介绍烃源岩入手，然后以乙烷碳同位素为主要判断依据，详细剖析了两种来源气体的各种特征。通过典型样品的氩同位素、δ^13C2和轻烃异庚烷值指标关系分析，说明腐泥型气只能来自奥陶系，不可能来自石灰系高成熟腐殖型干气和奥陶系过成熟腐泥型更干的干气所形成的混合气，计算中部气田天然气总量中有大约80％来自奥陶系，解释了轻烃碳同位素资料不能用来说明天然气主成分来源的基本道理。     

基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法

目前气田常用天然气集输管网分级优化法的缺点在于每一级的优化结果仅仅是局部最优解,难以保证最终结果是全局最优解。为此,提出了基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法,即以整个管网的投资费用最低为目标函数建立数学模型,采用遗传算法求解,在遗传算法中将各站的站址及站辖管道的管径放在一起作为优化变量,求出管网投资费用最低时各站的站址以及各条管道的管径;同时针对遗传算法本身的局限性,结合模拟退火算法,调整了优化方法的适应度函数。实例计算结果表明,该整体优化方法在节省投资方面要优于传统的分级优化方法。