调峰型天然气液化HYSYS软件模型

调峰型天然气液化装置的特点是规模比较小,主要用于用气不平衡时的调峰用,有的输气管道末端常设计有调峰型天然气液化装置。流程多采用膨胀制冷,虽然能耗较高,但流程简单。本文介绍一种常用的、用氮气为冷却介质的膨胀制冷流程的HYSYS软件计算模型,供从事天然气液化设计人员参考。     

基本负荷型级联式天然气液化HYSYS软件计算模型

级联式天然气液化方法,是最初的天然气液化形式,世界上首座基本负荷型级联式天然气液化装置建在阿尔及利亚。冷却介质依次为水、丙烷、乙烯和甲烷。该法因其流程复杂而被后来的丙烷预冷混合冷剂液化流程所代替,但有些小装置因该流程比较节能,仍有一定使用价值。本文介绍一种简单的级联式天然气液化流程HYSYS软件计算模型,供设计时参考。     

级联式天然气液化工艺能耗优化

以脱酸、脱水、脱汞等净化处理后的天然气为原料,丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂,采用级联式制冷工艺,利用HYSYS软件建立了天然气液化工艺流程模型。以单位能耗为流程优化的目标函数,各制冷循环的制冷剂压力、温度和循环量作为决策变量,并设定相关约束条件,对液化工艺能耗进行了优化。结果表明:在优化操作条件下,单位能耗为1 301 k J/m~3,压缩机总功耗为90.37 MW,二者分别低于优化前;随着天然气处理量的增加,压缩机功耗增加;当CH_4摩尔分数较高时,功耗相对较低;C_2H_6摩尔分数较高时,功耗相对也较高;N_2摩尔分数较高时,功耗变化不明显。     

CⅡ法天然气液化HYSYS软件模拟计算

上海浦东LNG装置是我国第一座CII法的调峰型天然气液化装置,采用法国燃气公司新型混合冷剂制冷流程,该流程代表了目前国际上天然气液化流程的发展趋势,其设计目的是为液化装置提供投资少、运行成本低的流程。对于该装置的模拟计算不仅可对天然气液化的设计提供参考,还可以对装置的生产状况通过模拟计算进行分析,对设计和生产都有一定的借鉴意义。     

液化天然气安全阀的计算与分析

安全阀是一种不借助任何外力而利用自身介质力的压力泄放阀,其计算和选型对天然气液化设备和管道系统的安全性起着非常重要的作用。对于不同的工艺流体及操作条件,常规的方法是依据API 520标准中的计算公式使用Excel表进行计算,此法在输入时耗费时间且在计算某些流体时存在一定的误差。文章针对天然气的特性采用HYSYS流程模拟软件进行流体的安全阀模拟计算,通过不同工况下的各类方法模拟计算与手算结果对比其泄放量和喉径,准确计算出大部分工况下安全阀的泄放量,HYSYS模拟软件需要填写参数种类少、计算过程简便且易于理解,尤其适用于超临界流体和混合流体的计算上,为工程人员在相关工作中提供参考,提高工作效率和准确度。多模型方法计算可能出现结果差距较大的情况,需要工程师进行判断。     

基本负荷型天然气液化HYSYS软件计算（二）

1998年,Terry采用HYSYS软件,对典型的调峰型天然气液化流程进行了模拟计算与优化。我国目前缺乏天然气液化流程设计经验,在专用天然气液化模拟软件的开发方面比较欠缺。而HYSYS软件正好可以弥补这一缺陷。用HYSYS软件可以很方便地对混合冷剂的组成进行优化。本文以采用闭式混和冷剂液化流程的基本负荷型液化装置的利比亚伊索工厂为例,用HYSYS软件进行了计算,给出了HYSYS软件计算流程模型和计算结果,可供从事液化天然气设计等人员参考。     

基于ASPEN HYSYS和MATLAB天然气液化流程的优化

为设计一种更节能的小型天然气液化装置,本文通过MATLAB中的ActiveX组件将ASPEN HYSYS与MATLAB连接起来,MATLAB利用ASPEN HYSYS中的spreadsheet对流程的参数进行读取,利用MATLAB的计算能力对液化流程中的参数进行相关的计算并返回ASPEN HYSYS中进行验证,以液化率和比功耗为流程性能评价指标找到了参数的最优值,实现了流程的优化。     

基本负荷型天然气液化HYSYS软件计算(一)

我国液化天然气技术起步较晚,水平不高,至今没有大型天然气液化装置。随着我国天然气工业的发展,对液化天然气的需求量不断增加,而液化天然气的设计制约了液化天然气工业的发展,主要是计算问题没有取得突破。被专家们称为＂计算困难＂[1]。之所以困难,一是混合冷剂的组成保密,无法知道;二是对流程的解读尚未清楚。本文在研究APCI和文莱丙烷预冷混合冷剂天然气液化流程的基础上,解读了流程的计算方法,给出了HYSYS软件计算流程图,并用HYSYS软件进行了液化流程计算和混合冷剂的初步筛选,对从事天然气设计人员有一定的借鉴作用。     

基于HYSYS的C_3/MRC天然气液化流程影响因素分析

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。     

应用HYSYS软件的天然气净化工艺模拟计算研究

为了将合格的商品天然气供应至下游,天然气净化处理是非常重要的一环。天然气净化通常指脱硫、脱碳、脱水、硫磺回收及尾气处理。长庆油田靖边气田天然气一般多含H2S、CO2等酸性介质,不但影响了天然气的热值,而且易使管道和容器严重腐蚀,影响天然气安全输送及利用。为了减少H2S和SO2等酸性介质对容器或管道的腐蚀,通常利用DEA对H2S和CO2进行脱除处理。文章通过现场采集天然气相关数据,并利用国际上著名的HYSYS软件进行了天然气净化模拟计算。结果表明:该模拟计算方法不但可提供对再生塔的压力控制、净化气质量、水量补充、贫液浓度等方面的作业指导,也可对脱硫装置进行生产参数调节和实时控制等,研究结果可供国内其他油气田脱硫装置的设计、分析和投产参考。     

LNG制冷HYSYS计算模型研究

LNG是当今世界增长最快的燃料,目前LNG占全球天然气市场的5.6%及天然气出口总量的25.7%。为提高LNG储量,各国均建造LNG装置,并将此能源作为一种低排放的清洁燃料加以推广。由于国外资料没有提供关于LNG制冷的HYSYS计算模型,通过考察法国燃气公司设计的上海浦东调峰型LNG装置的运行参数,提出了混合冷剂制冷HYSYS计算模型方法。该方法原理是:两种或两种以上的混合物组成的冷剂,在一定的蒸发压力下和很宽的范围内完成蒸发,获得所要求的不同制冷温位,降低换热系统的传热温差,提高制冷系统效率。运用该方法通过HYSYS模拟研究发现:模拟的数据与现场运行数据较好吻合。模拟计算不仅为天然气的液化设计提供参考,还可对国内已建或拟建的LNG装置设计、参数优化及生产起技术支撑和指导作用。     

天然气胺法净化工艺中HYSYS模拟计算研究

长庆油田靖边气田天然气一般多含H2S和CO2等酸性介质,不但影响天然气的热值,而且,对管道和容器存在着严重的腐蚀,严重影响了管输及利用。为了减少H2S和CO2等酸性介质对容器和管道的腐蚀,通常采用胺法对H2S和CO2进行脱除处理。根据长庆油田靖边气田的天然气组分,采用HYSYS(石油化工工艺流程模拟软件)建模并进行了模拟计算,计算结果显示,净化天然气中H2S及CO2的含量均满足标准要求的一类净化气质量指标要求。针对现场缺少有效的监控措施,设备中H2S的含量以及胺液在循环过程中的损耗难以测量的问题,提出了将该模拟软件应用于实际生产中指导生产的建议。     

基于HYSYS的天然气脱碳工艺优化及动态分析

采用Aspen HYSYS对广东省某60×104 m3/d天然气液化装置的甲基二乙醇胺(MDEA)和二乙醇胺(DEA)配方溶剂脱碳单元进行了稳态模拟,对比实际调研数据验证了模型的可靠性;以最小能耗为目标,以深度脱碳为约束条件,完成了脱碳胺液配比和工艺操作参数的优化;进一步搭建了吸收塔和再生塔的动态控制模型,分析了原料气...     

液化天然气能源及液化天然气船的发展前景

从能源的发展趋势，论述ＬＮＧ能源的发展远景，并对ＬＮＧ能源利用技术的一个中间环节－－ＬＮＧ船的技术发展作出展望，提出一些自己的看法。     

推广应用液化天然气调峰实现气化城市安全稳定供气

随着我国西气东输战略的实施，为沿线许多城市日益增长的天然气需要提供了有力的资源保障，这对于进一步改善城市燃料结构，减少大气环境污染，提高人民生活质量，促进社会经济发展，起到了重要的作用，受到了广大市民的欢迎。文中论述了利用天然气的液化进行城市用气的调峰，城市用液化天然气调峰的发展前景。     

液化天然气热物性的计算

介绍了液化天然气密度、汽液相平衡常数、内能、熵、焓等热力学物性,粘度、导热系数等热物性的计算方法。由于以采用精确的“对应态”方法计算LNG密度作为基础,其它物性的计算精度也得以提高。各种参数的计算结果表明,各物性计算精度较高,可以满足工程应用的实际要求。     

气体膨胀式天然气带压液化流程的设计与优化

天然气带压液化（PLNG）技术可在较高的压力和温度下储存液化天然气,为海上天然气的液化提供了可能,但对于PLNG流程的相关运行参数、性能优化方面的研究几乎还未见报道。为此,借鉴气体膨胀式天然气液化系统的优点,针对CO₂含量较低的海上天然气设计了一种气体膨胀天然气带压液化流程,并利用HYSYS软件进行了模拟和优化。结果表明：①分别采用N₂、50% N₂+50% CH₄、CH₄作为制冷剂,以产品LNG的单位能耗为衡量指标,对流程的4个关键参数（进口天然气压力、LNG储存压力、气体制冷剂膨胀前压力及气体制冷剂膨胀前预冷温度）进行了优化分析,并得到了它们的最优值;②比较了N₂、50% N₂+50% CH₄、CH₄分别作为制冷剂时,流程的能耗情况,发现CH₄是能耗最低的制冷剂;③将优化后的氮膨胀天然气带压液化流程与常规氮膨胀天然气液化流程进行比较,结果表明前者不仅占地面积小、流程简单、设备初始投资低,而且运行工况更优良、能耗更低（仅为0.218 9 kWh/m³,比常规流程的能耗降低了46%）。     

天然气液化流程模拟中立方型状态方程的计算

天然气液化流程广泛采用的是丙烷预冷混合制冷剂液化流程。为了进一步优化流程,减少能源的消耗,需要对整个流程进行模拟,而模拟过程中热力学参数的计算便是整个流程计算的基础。本文讨论使用两种立方型状态方程（SRK和PR方程）对热力学参数进行相平衡计算,为后续计算焓、熵等参数提供相应的解决办法,并判断选择的状态方程是否符合要求。     

液化天然气运输船

天然气在陆地上主要通过镜道进行输送，而在海上则使之液化后用液化天然气运输船（ＬＮＧ船）输送。ＬＮＧ船只能采用常压超低温方式运输液化天然，因此，对其储罐材料，支承材料，绝热材料，二次防护都有特殊要求，另外，船体还采用双重船壳结构，并设有惰性气体注入装置。由于 ＬＮＧ船超低温性及可能对入和环境造成的危险性，在建造，装卸及运输过程，必须遵守国际和各地区颁布的运输法规。文章对上述内容做了详细介绍，还对ＬＮ     

山西沁水煤层气液化HYSYS软件计算模型

我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一。2 000 m以浅地质资源量约36×1012m3,目前已探明储量1 130×108m3,山西沁水地区已实施20×108m3建设工程。煤层气的液化也是煤层气的储运方式之一。由于煤层气的组成主要是甲烷和氮气,因此煤层气的液化较常规的天然气液化困难。给出了煤层气混合冷剂液化的HYSYS软件的计算模型,供设计时参考。