天然气净化厂在役装置HAZOP分析工作实践

从两方面分析了低负荷工况对天然气处理装置的影响。首先,低负荷工况会导致机组运行时发生喘振,还会造成收率下降,直接影响装置的经济效益。其次,针对机组低负荷的危害,根据膨胀制冷的经验公式和节流膨胀公式,采取提高处理气量、提高膨胀机膨胀比、提高节流效应、加大辅助制冷量等方法,降低脱甲烷塔顶温度,达到了提高装置收率的目的。这些措施对同类天然气处理装置的操作有一定的参考意义。     

凝析油回收和天然气液化动态仿真模拟

焦汤绝热节流和透平机是凝析气轻烃回收和天然气液化的主要设备。给出了新的考虑效率核算的凝析气轻烃回收和天然气液化二级低温动态仿真模拟模型,利用PR方程对某凝析气藏地面工艺中的绝热节流膨胀和透平膨胀深冷分离过程进行了仿真模拟。结果表明,该方法可以较好地描述焦-汤绝热节流和透平膨胀过程。     

乙烯装置中尾气膨胀制冷及对深冷分离的影响

介绍了茂名石化乙烯裂解装置尾气膨胀制冷工艺。同时考察了尾气节流膨胀制冷和膨胀机膨胀制冷对分馏分离器、氢气回收系统及其它系统的影响。结果发现 ,尾气膨胀机膨胀制冷对深冷分离的效果好于节流膨胀制冷 ,可节约能耗 ,提高装置的负荷 ,是一种很好的制冷方法。     

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%。     

提高天然气轻烃回收装置C_3~+收率的方案比选——以中坝气田为例

中国石油西南油气田公司川西北矿区江油轻烃厂回收装置采用透平膨胀机单机膨胀制冷工艺,回收中坝气田天然气中C_3以上组分,因仅配备了排气量为(16~17)×10~4m~3/d的低压气增压机组,在目前天然气处理量为40×10~4m~3/d、高压原料气量最低时仅有17×10~4m~3/d、原料气压力由3.65 MPa降到2.80 MPa左右的情况下,出现了透平膨胀机的膨胀比和冷凝效率降低、低温制冷系统冷量不足、液烃产品产量和C_3~+收率下降等问题,同时,也直接影响着装置的安全、平稳运行。为了提高回收装置的C_3~+收率,提出了4种工艺改造方案:①残余气循环工艺(RSV);②直接换热工艺(DHX);③原料气增压的单级膨胀(ISS)工艺;④原料气增压+DHX工艺。对比上述4种方案的轻烃收率、能耗和经济性后认为:上述第三种方案,即原料气增压的单级膨胀工艺静态投资回收期较短(0.74年),C_3收率为89.43%、液化气产量为19.04 t/d,分别较原工艺提高了46.32%和42.94%,同时其单位能耗较低,具有更好的经济效益,适合于该装置的工艺改造。     

设计及设备的改变提高了丙烷(C3)收率

结合欧洲几个不久前建成的NGL回收项目工艺流程设计的选择过程,介绍了一种不同于传统膨胀机工艺的"双台膨胀机”工艺,它可以非常经济地把丙烷的收率提高到99%.虽然该流程最初是为欧洲的一个主要NGL回收项目.使用该流程可以提高丙烷的收率,而能耗的增加却很少或不增加,这样整体经济效益就获得了提高.     

中贵线乙烷回收工程模拟计算研究

在国内大型凝析气田中,发现原料气中含有丰富的乙烷,为加强乙烷资源的有效利用,实现天然气产业效益最大化,开展了中贵线乙烷回收工程可行性研究。该项目采用ASPEN HYSYS模拟软件,对膨胀机制冷+尾气再循环脱甲烷塔双回流工艺进行研究,并对该工艺的流程特性进行分析考察了膨胀后压力、低温分离器温度、膨胀气流比例、原料气组成中CO_2与C_2H_6含量及原料气压力等因素的变化,以及对装置性能包括收率、动力消耗、天然气消耗以及年收益的影响。     

膨胀制冷轻烃回收工艺技术

以ＢＷＲＳ状态方程的工艺计算的模型,开发了轻烃回收的工艺计算程序,从轻回收的工艺流程设计实例出发,对膨胀制冷工艺流程进行了研究。在工艺流程中,将制冷分离和液烃分馏统一设计和分析,选取合适的膨胀比,并充分利用膨胀制冷量,从而降低了制冷温度,提高了丙烷收率。通过优选工艺参数和对比工艺流程。确定了合理逆升压式的透平膨胀机制冷工艺。流程中膨胀机出口压力为０．７ＭＰａ,脱乙烷塔的压力为１．３ＭＰａ,丙烷收率     

广安轻烃回收工艺方案选择

针对广安气田低渗透、低压气藏、初期原料气压力衰减速度快的特点,结合原料气气质条件,按照轻烃回收工艺方案选择原则,初步选择膨胀机制冷、DHX工艺和浅冷一油吸收法三种工艺方案,采用HYSYS模拟软件对各方案进行流程模拟优化计算,通过各方案的C3＋收率和装置运行能耗两项指标进行对比分析,最终采用膨胀制冷工艺。     

使用天然气膨胀机合理利用高压气层能量研究

针对西北气田不同气层压力天然气开采和输送的情况,提出了使用天然气膨胀机利用高压气层能量的方案,同时对天然气膨胀机进行了热力计算。结果表明:通过膨胀机可将17MPa,6×104Nm3/d高压天然气膨胀至6.4MPa,且利用天然气膨胀做功带动一台压缩机,把3.41×104Nm3/d低压天然气增压至6.4MPa,增压的天然气气量大,能量传递效率高,从而实现了高压气层能量的合理利用。     

凝析气田外输气烃露点控制方法研究

凝析气田普遍为高压气田,处理厂采用传统的节流阀制冷控制外输气烃露点工艺,在气田开发后期出现不适应性现象。为了进一步提高处理工艺对气田开发的适应性,提出了用透平膨胀机代替节流阀制冷以控制烃露点的工艺。通过对节流阀制冷脱烃工艺和透平膨胀机制冷脱烃工艺的对比分析认为,透平膨胀机低温脱烃工艺不仅能降低集输压力,延迟工艺调整的时间,而且降低了工程建设投资及能耗,具有较强的适应性,可为其他凝析气田处理工艺设计提供新的思路。     

地下储气库天然气回采的节流脱水分析

天然气绝热节流是地下储气库回采的关键技术，可以利用节流冷效应实现回采天然气的脱水、脱油。天然气脱水后的露点与绝热节流过程有关，并且它对天然气的集输有较大影响，因此有必要利用绝热节流模型准确地分析回采天然气的节流过程。为此，利用基于BWRS状态方程的绝热节流模型计算了板876储气库回采天然气的高压节流温变等焓线。用该模型分析板876储气库的两级实际节流过程，分析结果揭示了一级节流后温度随井口压力变化的规律，确定了J-T阀（二级节流阀）前温度的安全运行范围。所得计算结果为储气库建立科学完备的生产制度提供了可靠的依据。     

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ＬＮＧ作为天然气加工重要产品,其市场需求随着世界能源危机的加深和环境问题的突出而迅速增长。ＬＮＧ生产流程主要有混合制冷循环流程、膨胀机制冷的循环流程、带循环压缩机的天然气膨胀机制冷循环流程等三类。而实际生产过程中,到底选用何种方案,则需由具体情况确定。根据原料气的特点,提出了带循环压缩机的氮膨胀制冷循环;根据两级氮膨胀的天然气液化循环的特点,基于Ｌｅｅ－Ｋｅｌｅｒ状态方程,在对分凝器、节流阀、膨胀     

PRICO○R天然气液化技术及应用实践

基于杭氧承担的国内煤制芳烃10×10⁴ t/a项目中的合成气深冷分离制LNG成套装置为背景,研发出一种带膨胀机的液化工艺。利用高压氮气通过透平膨胀机绝热膨胀的循环制冷提供大部分冷量,并利用双塔低温精馏实现合成气的分离与LNG的液化,气体在膨胀机中膨胀降温的同时,能够输出功并用于驱动增压机。该工艺相对于混合冷剂工艺来说,具有整体紧凑、占地面积小、冷剂消耗少(约89%)、综合运行成本较低、安全性高、启动时间短以及适应在70%~110%的变负荷工况下运行等特点,充分实现了从工艺到设备国产化的目标。      

煤制甲醇中的合成气深冷分离制LNG的工艺研发

基于杭氧承担的国内煤制芳烃10×104 t/a项目中的合成气深冷分离制LNG成套装置为背景,研发出一种带膨胀机的液化工艺。利用高压氮气通过透平膨胀机绝热膨胀的循环制冷提供大部分冷量,并利用双塔低温精馏实现合成气的分离与LNG的液化,气体在膨胀机中膨胀降温的同时,能够输出功并用于驱动增压机。该工艺相对于混合冷剂工艺来说,具有整体紧凑、占地面积小、冷剂消耗少(约89%)、综合运行成本较低、安全性高、启动时间短以及适应在70%~110%的变负荷工况下运行等特点,充分实现了从工艺到设备国产化的目标。     

高压吸收塔工艺回收天然气凝液的模拟分析

传统的天然气凝液回收流程中吸收塔的压力设置受分馏塔(脱甲烷塔/脱乙烷塔)压力的限制,当所处理的原料气压力高于6MPa,CO2量分数超过5%时,膨胀机的膨胀比很大,导致天然气凝液回收装置的能耗较大、膨胀机出口及吸收塔塔顶塔板处容易发生CO2冻堵。高压吸收塔工艺中吸收塔与分馏塔的操作压力可单独设置,吸收塔的操作压力较高,降低了外输干气的再压缩功率,膨胀机出口及吸收塔塔顶塔板处的操作工况远离了CO2固体的形成条件。研究实例表明:与传统的凝液回收流程相比,高压吸收塔流程中外输干气的再压缩功率降低了26.1%、吸收塔的CO2冻堵温度裕量升高了19.45℃、主换热器的热利用率提高了7.7%、丙烷回收率高达99.3%。     

体积压裂技术在苏里格气田水平井开发中的应用——以苏53区块为例

城市天然气高压管网蕴含了巨大的压力能。通过对天然气输配系统的工艺分析,探讨了输配过程中压力能损失的回收方式及应用方向,提出了利用高压调压站的压力差通过螺杆膨胀机发电的天然气高压管网余压发电方案,描述了螺杆膨胀机的技术优势及关键技术。通过应用实例验证,螺杆膨胀发电技术安全可行,弥补了透平机械的缺陷,在天然气压力能回收和膨胀制冷工艺中值得大力推广。     

高压天然气多孔节流效应及冲蚀特性分析

基于欧拉 拉格朗日多相流模型方法,采用RNG k ε湍流模型和Sutherland viscosity law可压缩流体黏度修正模型及改进的冲蚀模型,对高压天然气单孔和多孔节流过程进行数值模拟。通过高压天然气单孔节流数值模拟质量流率变化规律,与理论计算结果对比,验证了所采用的模型和计算方法的准确性,并考察了高压天然气流经单孔和多孔突缩结构的不同节流效应及冲蚀特性。计算结果表明,天然气流经多孔固定节流油嘴降压后,体积膨胀形成的最高流速值明显低于单孔固定油嘴,同时多孔均匀射流减少了单孔射流形成的卷吸冲蚀损伤,并在多股射流下的搅混作用下,冷核心能迅速混合,在后续油嘴腔体内更易实现压力回升和速度稳定现象,相比单孔节流可以有效地抑制冲蚀损伤及天然气水合物生成几率。     

天然气城市门站调压过程的火用分析

长距离高压管输天然气送至终端用户前,需经城市门站调压,满足一定压力等级后方可进入城市燃气输配管网。传统的节流阀工艺存在着巨大的过程火用损,且需辅以电伴热才能维持正常运行。为了提高管网运行的经济性和能源的利用效率,对调压过程进行了能量分析,指出在完成相同调压任务的情况下,采用透平膨胀机流程较之节流阀流程,可显著减少过程火用损、提高系统火用效率,具有明显的技术优势;进而提出了天然气管网调压过程物理火用回收利用流程,将压力能（压力火用用于发电,将调压工艺冷能（温度火用）用于制冷循环,以实现按质用能、能尽其用。