LNG接收站气化外输单位能耗计算

由于气化外输单位能耗不仅是LNG接收站重要运行指标,也是节能研究的基础,因此展开了接收站气化外输单位能耗的研究。首先,介绍了气化外输涉及的工艺和设备,然后计算了低压泵、高压泵、海水泵等耗电设备的电功率,并求得火炬长明灯和SCV的气耗。之后,求得夏季以ORV作为气化器最小外输工况,气化外输1t天然气,单位能耗为4.625kgce/t(1kgce的热值为20938kJ);冬季以SCV作为气化器最大外输工况的单位能耗为25.83kgce/t。对比发现,运行SCV的单位能耗远大于运行ORV。最后,通过计算机编程确定外输天然气流量与单位能耗对应数据,并作出关系曲线,找到气化外输最低单位能耗为1.946kgce/t,与之对应的外输天然气流量为690t/h。同时发现,从整体考虑,随着外输天然气流量的增加,单位能耗呈下降趋势,但增加运行设备的瞬间,单位能耗则会反向快速增加。     

LNG接收站间断外输储罐压力控制选择

为对LNG接收站生成的BOG进行外输处理以降低储罐压力确保其安全运行,介绍了LNG接收站BOG产生的原因并计算出各种情况下BOG的产生量,以此为基础探讨了LNG接收站间断外输期间进行BOG外输处理控制储罐压力的不同方式。通过对比BOG高低压外输、再冷凝高低压外输和BOG通过火炬及安全阀放空几种控制方式的能耗,结合现阶段接收站间断外输的实际工况,分析得出使用BOG再冷凝低压外输工艺为目前工况下的最佳控制处理方式。     

福建LNG接收站BOG再冷凝工艺优化研究

为解决福建液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)接收站蒸发气(Boiling Off Gas,BOG)处理再冷凝系统能耗较高,外输量低时BOG无法全部冷凝等问题,分析再冷凝工艺中的关键操作参数,以降低系统能耗,减小接收站最小外输量,充分利用LNG冷能为出发点,提出利用部分高压泵出口低温LNG对进入再冷凝器前BOG降温的预冷式BOG再冷凝工艺。对BOG再冷凝工艺和预冷式BOG再冷凝工艺进行基于最小外输量的比较,结果:预冷式BOG再冷凝工艺在减小再冷凝系统能耗和降低接收站允许最小外输量方面有显著效果。     

LNG接收站高压泵加级研究

为了满足不同时期LNG接收站的外输压力需求,LNG高压泵通常采用拆级设计,远期应用时通过增加叶轮的方式达到更高的外输压力,高压泵加级直接影响整个接收站的运行安全。介绍了美国EBARA生产的高压泵的结构及设备组成,详细说明了高压泵加级各阶段的施工过程;总结了高压泵加级过程中的关键技术,包括:高压泵提泵前的吹扫控制,提泵,泵盖拆解,泵运输,在高压泵车间内的拆解、检查及叶轮装配,高压泵回装及氦气检漏;强调了高压泵加级各个阶段的注意事项。研究成果对LNG接收站高压泵加级工作具有一定的指导意义。     

LNG接收站管线球阀国产化关键技术研究

高压大口径管线球阀是LNG接收站气化外输的关键设备，长期以来一直依赖进口，成为制约LNG接收站建设的技术瓶颈之一。为解决以上问题，依托某接收站工程，根据相关标准，从设计、制造、试验方面进行了管线球阀的关键技术研究，并从厂家资质、生产能力、质量控制能力及技术保障方面进行球阀国产化探讨，最终完成国产化应用，为国内其他LNG接收站高压大口径管线球阀国产化提供借鉴。     

LNG接收站工艺流程模拟计算

采用软件对LNG接收站工艺流程进行静态模拟计算是LNG接收站工艺设计最重要的工作之一。采用HYSYS软件建立模型并开展研究,分析了影响模拟结果准确性的关键因素。根据所得结果,认为在某一假设参数条件下LNG接收站在零气态外输、卸船、无槽车槽船外输的工况的BOG量最大;在最大气态外输、装车、装船工况下低压外输负荷最大;采用中/高压BOG压缩机直接外输与再冷凝工艺相结合的BOG处理工艺有利于在气态外输和液态外输量较小的工况下减少放空。     

接卸物料组分变化对LNG接收站运行的影响

随着国内液化天然气行业的发展,每个LNG接收站都可能会接卸来自世界不同地域LNG工厂加工生产的LNG,其组分差异明显。LNG密度较大的有巴布亚新几内亚的巴新LNG项目,密度达到470kg/m³左右;密度较小的有澳大利亚格拉德斯通LNG项目,密度仅420kg/m³左右。本文主要研究不同组分LNG对接收站的运行影响,并提出相应的解决办法。     

LNG接收站海水泵及高压泵变频节能探究

国内LNG接收站通常采用一台海水泵额定流量运转为一台开架式气化器(ORV)提供海水的模式气化LNG,非冬季运行,由于海水温度较高、外输天然气流量较小,ORV所需海水流量小于海水泵额定流量。所以,此运行模式普遍存在能耗过剩。同时,由于外输天然气压力调节范围较大,而高压泵只能提供其额定出口压力。因此,当外输天然气压力较小时,高压泵出口压力过剩,导致能耗过剩。为了解决海水泵、高压泵能耗过剩问题,开展了对其变频节能的探究。首先,分析了海水泵、高压泵变频的必要性;然后,以海水泵为例,以其特性曲线为基础,计算了海水泵工频出口压力及电机功率,再运用二分法及泵相似理论计算了海水泵变频电机功率;之后对海水泵及高压泵工频计算进行了误差分析,最大相对误差为3.5%;最后,通过能耗对比发现:海水泵采用变频,每年可节省电能39.41%;高压泵采用变频,每年可节省电能47.39%;采用海水泵、高压泵变频,接收站每年可节省经济成本约426万元。     

LNG接收站BOG处理技术优化

LNG接收站BOG处理工艺分再冷凝和高压压缩两种,均有其不足。就再冷凝工艺而言,接收站无外输时BOG只能采取放空或火炬燃烧等措施进行处理;就高压压缩工艺而言,接收站外输期时无法回收LNG的冷能。为此,分别采用静态模型、动态模型等计算方法分别计算无外输期和有外输期间最大BOG产生量,弄清各种工况下BOG的产生量。在此基础上,从BOG产生的机理出发,分析降低接收站产生BOG的措施。结果表明,优化BOG压缩机组合可有效回收产生的BOG。建议在接收站设计、建设过程中,应综合考虑再冷凝工艺和直接压缩机工艺,采取措施降低BOG的产生,实现BOG的有效回收利用。     

LNG接收站发热量调整方案研究

为实现LNG接收站外输气与山东省天然气管网的燃气互换,提出了采用注入液氮的方式进行发热量调整。通过对比分析,将注氮口设计在高压外输泵出口管线上,该方案与加注氮气方式相比成本更低、功耗更小;然后采用PROII分别模拟计算出3种限制工况下燃气的高位发热量与沃泊指数,确定高压泵出口管道液氮注入比例范围为6.45~7.52tLN2/100tLNG;最后,以接收站年外输量100×104 t为基础,给出了整个发热量调整方案需新增的主要设备及其相关参数。可为LNG接收站发热量调整方案的设计提供借鉴与参考。     

石脑油加氢装置中酸性气脱硫的工艺优化与动态分析

利用Aspen plus软件对石脑油加氢装置中酸性气脱硫工艺进行稳态模拟优化,在稳态优化的基础上利用Aspen dynamics研究了在流量、压力、液位控制结构下酸性气流量和组成波动时的运行情况.从稳态和动态两方面确定了最优操作参数,结果显示:当酸性气流量增至2 200 m3/h和降至800 m3/h,硫化氢体积分数波...     

上翘井中可溶桥塞泵送流量和驱动力仿真分析

泵送可溶桥塞工艺是目前页岩气、页岩油大规模体积压裂改造的关键技术。基于涪陵地区页岩气示范区块的井况参数,应用Fluent软件分析可溶桥塞在1～5 m³/min流量下的驱动力。流量越大,产生的驱动力越大。分析了上翘井中流量为0.25～1.25 m³/min时可溶桥塞中卡瓦的受力,并考虑泵送管柱的自重力、井斜角度以及电缆张力的因素,分析桥塞泵送坐封过程的安全性。现场应用中,上翘井的最大井斜108.6°,在0.5 m³/min的流量下,可溶桥塞成功坐封并丢手,验证了模拟分析的准确性。该研究结果为可溶桥塞的设计,以及在水平井、上翘井中的泵送提供理论依据。     

南海西部高气液比油井电泵举升系统设计与应用

南海西部部分油田地饱压差小、溶解气油比高,开发后期生产压差大、原油脱气严重,井下电泵机组常出现气蚀、气锁等情况,导致无产出或躺井.为提高高气液比油井的检泵周期,降低故障率,调研了业内先进的电泵举升气体处理技术,分析了各个模块的气体处理能力,形成了基于吸入口气体体积含量和产液量的电泵举升系统优选图版.阐述了高气油比油井塔...     

2种电潜离心泵流场模拟及外特性对比分析

针对目前油田使用的2种不同叶轮和导轮结构的电潜离心泵,采用计算流体动力学方法进行泵内流场模拟。在流量为80～200 m³/d,介质运动黏度为1～40 mm²/s的工况下研究泵的外特性差异。基于FLUENT商业软件,采用标准k-ε湍流模型建立数值仿真模型,分析2种泵的叶轮在不同工况下的流场分布规律,根据速度矢量分布探究静压分布出现的原因。绘制泵的特性曲线,包括扬程、效率与流量的关系,发现泵特性出现变化的工况点与流场分析结果相对应。根据流场模拟结果分析2种泵所适用的工况,结果表明：径向流泵适用于大流量和高黏度工况,混向流泵适用于较低流量和中低黏度工况。研究成果可为不同工况下泵的选择及泵的结构优化提供理论依据。     

流花油田超大位移井泥浆泵设备能力分析研究

为了满足环空携岩需要,使井眼得到充分净化,开展了泥浆泵设备能力分析研究。根据钻井水力学理论,在各井段最小排量确定的基础上,建立了泥浆泵泵压、泵功率预测模型。依据该预测模型和流花油田B3ERW4超大位移井的实际钻井情况,计算得出了各井段满足携岩需要的泥浆泵泵压和泵功率,并对流花LH11-1油田的实际泥浆泵设备能力进行了校核。研究结果表明,目前Nan Hai Tiao Zhan号钻机所配备的12-P-160型泥浆泵不能满足超大位移井的井眼净化要求,同时该研究也为进一步合理选配泥浆泵设备提供了科学依据。     

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本文介绍了我国首例海上小规模液化天然气１２００ｍ＾３试验槽船及其配套的ＬＮＧ储存系统船槽采用与船体配合好、且能满足压无损运输要求的圆筒形式储槽；岸上采用结构简单，制造安装方便，具有较高经济性的常压立式储槽；海上平台采用了具有良好抗风流和抗颠簸性能，承压性优，冷损耗低的球形储槽；对工艺流程，设计结构、绝热方式，安全监测及防护系统，汽化及卸货等进行了探讨；分析了当前我国在低温变化，低温储运、制造技术已     

多封隔器密闭环空热膨胀力学计算方法及应用

环空温度压力变化对高温高产气井多封隔器管柱力学行为和安全可靠性的影响较大。为此,基于动量守恒定律、能量守恒定律及各层环空流体瞬态传热机理,建立了单层和多层环空的温度、压力场计算模型,分析全井筒环空温度和热膨胀压力的变化规律;针对多封隔器完井管柱,综合考虑密闭环空温度效应和体积变化效应,建立了多封隔器间密闭环空热膨胀压力计算模型,研究双封隔器间密闭环空的热膨胀压力变化规律;以南海西部某高温高产气井作为实例开展分析。结果表明:(1)环空温度效应和体积效应共同作用使全井筒A环空热膨胀压力最小,C环空热膨胀压力最大;(2)双封隔器间密闭环空热膨胀压力与环空温差基本上呈线性关系,温度效应引起的压力增量占主导作用,体积效应对压力增量的贡献率随环空温差的增大而增大;(3)确定实例井最大产气量为212×10~4 m~3/d,在产量为160×10~4 m~3/d时,双封隔器最大坐封间距为312 m。结论认为:在强度允许的前提下,选择内径较大的生产套管有利于降低密闭环空热膨胀压力。     

螺旋增压式串联旋流器分离性能试验研究

基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件Fluent,以螺旋增压式串联旋流器为研究对象,采用Eularian-Eularian方法模拟,分析了不同处理量及分流比条件下旋流器的分离性能,并完成室内及井口分离性能试验设计,开展了旋流器分离性能试验研究。结果表明,处理量在2.4～7.2 m³/h变化时,旋流器的分离效率随着处理量的增大逐渐升高; 处理量大于4.8 m³/h时,分离效率增幅缓慢。分离效率随分流比的增大呈现出先增加后减小的趋势,得出最佳分流比为32%,最佳处理量为4.8 m³/h,试验结果与模拟结果吻合良好。     

高含水低渗致密砂岩气藏储量动用动态物理模拟

气藏剩余压力分布能够直接反映其储量动用情况,采用长岩心多点测压实验装置,选择渗透率分布区间分别为(1.38~1.71)×10^-3μm²,(0.41~0.73)×10^-3μm²,(0.049~0.084)×10^-3μm²的多块砂岩岩心组合形成长度超过50cm的3组长岩心,模拟含水砂岩气藏衰竭开采。实验过程中实时记录气藏边界至气井不同位置处压力剖面变化,研究含水气藏储量动用特征。研究表明：致密砂岩储层产气特征、压力剖面形态、压降过程、废弃时剩余压力分布均与渗透率较高的储层(Ⅰ类)差异显著,明显受渗透率和含水饱和度控制。含水相同(约35%),生产至废弃条件时,Ⅰ类储层的压力剖面整体几乎降为0,而致密砂岩、剩余压力仍维持在原始压力的50%以上,且压力梯度大,表明含水气藏,渗透率越低储量动用越困难,动用均衡性越差;考虑含水,随含水饱和度增加,Ⅰ类储层压力剖面形态及下降过程变化不大;渗透率更低的储层(Ⅱ类)尤其是致密储层(Ⅲ类),其压力剖面形态变化极为显著,含水较高时,压力难以向外波及,储量难以有效动用,且非均衡性极强。     

新型LNG快速气化装置应用试验

液化天然气(LNG)存在于低温高压环境,使用时必须先对其加热气化,因此LNG气化装置是不可缺少的重要装备,对LNG的高效利用具有至关重要的作用。为此,研发了一种新型LNG快速气化装置。该装置采用了已授权国家发明专利的气流旋水子、烟气循环系统、注水系统等创新技术,确保了装置的运行安全、提高了运行效率。在实验室试验取得成功的基础上,设计制造了工业性应用装置,并进行了试验以验证装置设计的合理性。试验结果表明:(1)新型LNG快速气化装置的效率、排烟损失、散热损失、自身燃料耗气率等都达到了设计要求,当负荷为1 800~2 200 m~3/h时,效率均超过95%;当负荷为1 976.0 m~3/h接近设计负荷2 000m~3/h时,效率为96.34%,最大负荷可达2 800 m~3/h;(2)装置的负荷适应性强,且能适应外界用气负荷迅速增大的情况;(3)该装置的自身燃料耗气率低,仅为1.5%,符合节能要求。结论认为,该装置热效率高、启动快、气化速率高、结构紧凑、占地面积小,不受环境条件影响,适用于天然气供气管网中因各种原因无法连网的相对独立的中小规模区域。