膨胀机制冷天然气凝液回收流程模拟

本文分别以PR和LKP方程为相平衡、焓熵计算模型,建立了汽液平衡分离、多股换热器、节流阀、膨胀机、液烃分馏塔等工艺设备的数学模型,编制了相应的计算程序。在此基础上,根据膨胀机制冷的天然气凝液回收流程特点,采用序贯模块方法,用直接迭代法对工艺流程进行了模拟计算,并给出设计实例和计算结果。     

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%。     

透平膨胀机法回收天然气凝液工艺试验报告

本文报告了采用中压带液透平膨胀机加工中坝气田须二气藏天然气和回收天然气凝析液的工业性试验结果,除验证试验装置的设计条件以外,还考查了压力,流量等主要工艺参数,对透平膨胀机法的应用问题进行了讨论。     

我国天然气凝液回收工艺的近况与探讨

我国天然气凝液回收工艺目前普遍采用冷凝分离法,并以冷剂预冷一透平膨胀机制冷为主。其中,还有不少装置设有重接触塔,丙烷收率可达90％(ω)。但是,近年来也有个别装置采用油吸收法。探讨了出现此情况的原因。     

天然气凝液回收装置设计的优化

阐明天然气凝液回收装置在设计上存在的一些不足之处,并提出相应的改进措施.     

天然气凝液回收装置设计的优化

阐明天然气凝液回收装置在设计上存在的一些不足之处,并提出相应的改进措施。     

海南福山油田天然气凝液回收工艺比较

天然气（尤其是凝析气及伴生气）中除含有甲烷外,还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及更重烃类,为了获得液体燃料和化工原料,需要将天然气中的烃类进行分离和回收。目前,天然气中的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及更重烃类除乙烷是以气体形式存在外,其它都是以液体形式回收的。由天然气中回收到的液烃混合物统称为天然气凝液（NGL）,我国习惯称为轻烃。从天然气中回收凝液的工艺过程称之为天然气凝液回收,回收到的天然气凝液或直接作为商品,或进一步分离为乙烷、液化石油气（LPG）及天然汽油（C5^＋）等商品。     

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%。     

天然气乙烷回收工艺SRC流程特性分析

为了提高天然气中乙烷产品的回收率,对一种用于天然气乙烷回收的SRC新工艺进行研究,并对该工艺的流程特性进行分析,考察了原料气气质组成、脱乙烷塔操作压力、脱甲烷塔气相侧线抽出量、抽出位置以及侧线压缩机出口压力对乙烷回收率的影响。研究表明,乙烷回收率随脱甲烷塔压力的降低而增大,而随气相在脱甲烷塔中抽出量和侧线压缩机出口压力的增大先增大后减小,并随着抽出位置的下移而减小。此外,该流程对原料气不同气质具有很好的适应性,乙烷收率能达98%以上。     

用涡流管增加天然气凝液的回收

涡流管装置的使用扩大了天然气工业设备选择的范围。与传纷的焦耳－汤姆逊系统相比,涡流管装置可在不增加成本和装置复杂性的前提下极大地改善分离效率、利用涡流管的相对优势取决于进料条件与可得到的压降。在实际中可得的最佳压降为进料压力的25％～35％。虽未得以验证,但估计当进料液气比大于20％时。涡流管会开始产生损失。装置入口含5％液烃己操作成功,这表明在装置入口的单相气体并不重要。可望在精来用低投资费用的涡流管替代焦耳－汤姆逊装置。     

CO_2甲烷化制替代天然气热力学计算与分析

利用模拟软件ASPEN PLUS(V7.3),基于Gibbs自由能最小法,建立了CO_2甲烷化制替代天然气反应体系的热力学计算模型,获得了甲烷化过程中各组分的平衡组成和主要反应的标准平衡常数。计算结果表明,CO_2转化率随压力升高而增加,随温度升高先降低后逐渐升高。温度低于400℃、压力3.0 MPa有利于CO_2甲烷化反应。CO含量较高时,CO甲烷化反应速率大于CO_2甲烷化反应速率。在0.1 MPa下,温度低于625℃时,CO优先发生甲烷化反应。当温度高于625℃后,CO_2转化率高于CO转化率。当体系中CO含量不高于2.00%(x)时,CO_2甲烷化反应无积碳现象发生;当CO含量超过2.00%(x)、温度低于600℃时,反应出现明显积碳。     

天然气回收乙烷中二氧化碳固体形成的防控措施

含CO2的天然气回收乙烷常受CO2冻堵的困扰而无法获得较高的经济效益。通过对烃类体系中CO2固体形成机理的分析,提出了CO2固体形成的必要条件是足够高的压力、足够低的温度、足够高的CO2浓度。并在此基础上根据乙烷回收流程、CO2含量等工艺条件提出了脱碳、合理控制工艺参数、引入防冻介质、工艺流程的改进等乙烷回收装置CO2固体形成控制措施。以RSV流程为例,分析了在一定工况条件下,当原料气CO2含量由0.5%上升至1.5%时,通过合理控制关键参数,可控制CO2固体形成;根据乙烷回收流程自身特点,提出了将脱乙烷塔底液烃或脱丙丁烷塔顶产品LPG作为防冻介质的两种防冻介质加入流程。最后在RSV流程的基础上改进出一种带预分离器的RSV流程(Recycle Split-Vapor with Preseparator,简称RSVP),并对改进效果进行分析。分析结果表明:相同工况条件下,与RSV流程相比,RSVP流程最小CO2冻堵裕量上升0.5℃~1.1℃,主体装置总压缩功降低3.5%~3.8%,但丙烷回收率降低0.1%~0.3%。     

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%）。     

天然气制合成气工艺技术的发展动向

分析了天然气制合成气工艺技术的国内外发展动向，指出节能降耗和灵活地调节其中的Ｈ２／ＣＯ比为２以下是当前技术开发的重点目标。扼要介绍了国外开发的ＡＴＲ工艺和Ｓｐａｒｇ工艺，并对它们的技术经济状况作了评价，是值得重视的两种新工艺     

注二氧化碳提高煤层气采收率实验系统设计

针对我国煤层气开发中存在的产气率低、回采周期长的问题以及CO2排放量大、污染环境严重等现象,研制了一套可以进行煤层气吸附／解吸性能评价及注CO2开采煤层气模拟的实验系统。利用该系统开展了不同气体在煤岩中的吸附／解吸性能评价研究和注CO2开采煤层气效果实验研究。实验结果表明,CO2在煤岩中的吸附量明显高于CH4的吸附量;与自然降压开采相比,注CO2可以提高煤层气的采收率,提高幅度在10％以上。而且随CO2注入量的增加,煤层气采收率增大。     

烟气二氧化碳回收复合MEA胺液的研究

针对MEA易降解、对设备腐蚀严重等技术问题,研发了一种以MEA为主体的复合胺CO2吸收溶剂。通过对比试验得知,复合胺溶剂60°C下吸收CO2能力明显优于MEA,相同浓度下,解吸速率更快。小试试验发现,复合胺溶剂吸收能力相比提高20.0%,再生能耗下降21.5%。复合胺液的平均胺耗为0.11g/m3CO2,对碳钢设备的腐蚀速率较小,平均腐蚀速率为0.01645mm/a。     

水合物法分离回收烟气二氧化碳研究进展

CO2的大量排放导致温室效应日趋严重。如何有效分离回收CO2资源,使之变废为宝,成为世界各国研究人员共同关注的问题。现有的分离技术普遍存在能耗大,投入高的缺点。水合物法分离回收CO2技术是一种新型的分离技术,该技术以其独特的优点成为近年来的研究热点。阐述了其基本分离原理、国内外研究现状和亟待解决的问题。     

天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳方法探讨

简述了几种天然气制取甲醇的补碳工艺,详细介绍了天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳工艺创新。通过计算混合制氢弛放气前后的氢碳比,得知天然气混合制氢弛放气后氢碳比得到优化。采用该技术的工业装置实际运行表明,原料气消耗减少,装置生产能力提高,达到了节能降耗的目的。