半贫液天然气脱酸工艺优化与能耗分析

为提高天然气净化品质,利用Hysys软件,在原有传统工艺的基础上,增加从再生塔到吸收塔的半贫液管线,建立了适合原料气酸性含量较大的脱酸工艺流程,并针对工艺参数进行敏感性分析,利用黑箱优化算法实现对半贫液脱酸工艺的优化和能耗分析。结果表明,MDEA含量、贫液和半贫液的循环量、再生塔回流比与总输入能耗呈正相关,再生塔富液进料温度、原料气温度、原料气压力与总输入能耗呈负相关;优化后半贫液工艺中净化气品质优于传统工艺和优化前的半贫液工艺,净化气满足二类气的质量标准,且总输入能耗分别降低了11.16%、7.52%,证明了半贫液工艺改进的有效性和实用性。研究结果可为同类型工艺流程的改进提供实际参考。     

半贫液工艺再生过程闪蒸及能耗模拟优化

半贫液工艺在天然气脱碳领域因能有效降低能耗而被广泛应用。笔者利用HYSYS软件建立了半贫液工艺流程模型,并通过与工厂天然气脱碳半贫液工艺中相关参数对比进行准确性验证。利用所建立的模型对半贫液工艺再生过程中的闪蒸及能耗进行了相关工艺参数影响规律探究。结果表明：对于闪蒸过程,醇胺溶液CO₂释放量随着闪蒸压力降低呈现增大趋势;吸收酸气负荷(二氧化碳/N-甲基二乙醇胺摩尔比,n(CO₂)/n(Amine))在大于0.65时对CO₂释放量影响较明显,CO₂释放量随着吸收压力升高呈现线性增长;吸收塔富液出塔温度低于353.15 K时,其温度变化对闪蒸过程影响占主导作用。对于再生能耗方面,当再沸器温度为387.15 K、半贫液分流比为0.85、富液进料温度为348.15 K、醇胺溶液循环量为46000 kmol/h时,在保证净化效果的同时再生能耗较低。     

天然气液化装置工艺方案设计

目前,天然气液化循环主要采用三种形式：复叠式制冷循环、混合制冷剂循环和膨胀制冷循环。这3种液化循环有不同工艺特点和适用范围。复桑式制循环主要适用于处理规模大、连续生产的基地型LNG工厂。混合制冷剂液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式制冷循环相比,混合制冷制液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式冷循环相比,混合制冷剂液化循环具有流程简单,机组少,投资费用少,对制冷剂纯度要求不高等优点。     

南海浮式液化天然气生产装置运动性能预报分析

基于三维势流理论和悬链线理论,系统地对南海百年一遇海况时不同载液率下浮式液化天然气生产装置的运动性能进行研究,并与模型试验结果进行验证分析。研究结果表明,南海浮式液化天然气生产装置运动性能的数值预报和试验结果具有较好一致性。不同载液率装载工况对浮式液化天然气生产装置横摇运动性能的影响较大,而系泊缆索张力几乎不受舱内液体晃荡影响。该研究结果可为浮式液化天然气生产装置的设计提供理论依据。     

浮式液化天然气装置液位计选型方案探讨

浮式液化天然气装置(LNG FPSO)设备内介质处于周期性或无规律的晃动状态,造成波动的假液面,给液位测量和工艺过程控制带来很大影响。根据几种常用液位计的测量原理和特点,探讨晃动状态下其适应性和局限性,提出了液位计选型设计方案;分析认为几种常用液位计在LNG FPSO容器内液面晃动环境中使用时,通过采取液位计保护装置等防晃动措施,可起到缓冲、延迟波浪影响的作用,减小或消除液面晃动影响,从而提高液位测量和工艺过程控制的稳定性和安全性。     

哌嗪活化N-甲基二乙醇胺半贫液脱碳工艺配方优选及参数优化

哌嗪(PZ)活化N-甲基二乙醇胺(MDEA)半贫液脱碳工艺是高含碳天然气预处理能耗高问题的解决途径之一。针对某天然气处理陆上终端采用的PZ活化MDEA半贫液脱碳工艺(设计天然气处理能力为8×109 m3/a,原料气中CO2体积分数为35%),采用吸收再生实验方法对系统中存在的贫液、半贫液吸收CO2性能以及富液解吸CO2性能进行考察,优选适用于半贫液脱碳工艺的胺液配方,并采用HYSYS软件建立半贫液工艺模型,对筛选出较优工艺配方下的工艺参数进行优化。结果表明：随着总胺浓度增加,贫液、半贫液吸收CO2性能及富液解吸CO2性能先增加后减小,较优总胺质量分数为40%;总胺质量分数一定时,随PZ添加量增加,贫液及半贫液吸收CO2性能先增加后减小,解吸CO2相对再生能耗先增加后降低,PZ较优添加质量分数为3%,之后随着PZ添加量的增加,解吸CO2相对再生能耗又缓慢升高,较优胺液配比(质量分数)为37%MDEA+3%PZ;模拟得到较优工艺参数为再沸器温度386.15 K,贫液吸收温度323.15 K,贫液循环量253 m3/h、半贫液循环量1147 m3/h。     

中小型液化天然气装置净化和液化工艺研究

以内蒙古锡林浩特液化天然气工程为例,介绍了中小型液化天然气装置净化和液化工艺方案的优化,根据气源条件,结合目前国内设备供应和技术支持现状,推荐采用MDEA脱酸性气体＋分子筛脱水＋复迭式制冷方案。     

小型天然气液化装置的脱酸和脱水技术研究

当前适用于偏远井、分散井的小型天然气液化装置呈现持续增长的趋势,为了保证整套装置的稳定运行以及满足天然气液化对气质的要求,重点开展了天然气脱酸和脱水技术研究,先采用MDEA溶液脱酸,再采用分子筛脱水;同时对脱酸和脱水装备进行了研制:处理量5万m~3/d天然气,装置分为2个撬,塔类、容器类、换热器类、泵类等相关设备配套其中,经现场应用可满足天然气净化要求,CO_2体积分数稳定在32×10~(-6)～45×10~(-6),H_2O体积分数稳定在0.2×10~(-6)～0.5×10~(-6),具有一定的推广价值。     

浮式液化天然气工艺分析

浮式液化天然气(Floating Liquefied Natural Gas, FLNG)工艺能极大地降低海底天然气的处理负荷，在海底天然气处理方面的应用已逐渐成为焦点。FLNG工艺的发展主要受建设成本、技术条件、液化产率等方面限制，所以对FLNG工艺的改进需在FLNG装置满足质量轻、占地面积小、耐腐蚀等要求的基础上，进行工艺流程优化，降低建设成本，提高设备产能。对比研究广泛应用于FLNG工艺中的阶式制冷循环工艺、膨胀制冷循环工艺和混合制冷循环工艺。研究结果表明：混合制冷循环工艺相比其他两种工艺具有工艺流程短、液化效率较高、可处理原料气成分更广泛、节省能耗和对复杂海况适应性高的优点；将混合制冷循环工艺与有效的预处理工艺及液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)卸载工艺相结合，已逐渐成为FLNG工艺的主导工艺，目前已广泛应用于海上LNG的生产工作。     

小型液化天然气生产装置

介绍了目前国内外小型液化天然气(LNG)的生产装置及其液化工艺现状。重点介绍了俄罗斯近年来在天然气加气站和配气站,利用天然气压差能量膨胀制冷生产LNG的技术。建议建设此类工艺的小型LNG生产装置。     

浮式液化天然气储存装置单点系泊水动力特性分析

针对设计的计划作业于南海1 500 m水深海域的浮式液化天然气储存装置(FLNG),开展了水池模型试验和数值计算分析,模拟了南海的环境条件,采集了单点系泊下的FLNG船体六自由度运动以及系泊锚链顶端载荷时历,在频域和时域范围对FLNG水动力特性以及舱内液体晃荡对FLNG的影响进行了研究,结果表明:在频域分析中,舱内液体晃荡使得FLNG的横摇运动在波频范围表现出较固体装载更小的运动响应;在时域分析中,舱内液体晃荡在南海一年一遇海况下加剧了FLNG的横摇运动;在百年一遇海况下削弱了该型FLNG的横摇运动;舱内液体晃荡对FLNG的纵摇、垂荡、纵荡、横荡以及艏摇运动影响较小。在此基础上,提出了系泊系统优化方案并进行了数值计算研究,认为在满足一定安全裕度的条件下能够通过减少系泊锚链数目显著降低建造成本,这对现阶段FLNG的自主设计提供了一定的参考依据。     

浮式液化天然气加工平台设计

美孚公司新近提出新型液化天然气（LNG）加工平台设计概念并付诸实施，即从降低投资和缩短建造时间出发，使得一艘浮式LNG平台可以机动地用于多个油田的开发。由于不必要做现场准备工作，这种近海液化天然气加工平台的设计使得快速建造成为可能。并且平台主体、LNG储罐及平台面工作仓的建造也可以同时进行。     

浮式液化天然气和工平台设计

美孚公司新近提出座经天然气加工平台工付诸实施,即从降低投资和缩短建造时间出发,使得一般浮式ＬＮＧ平台可以机动地用于多个油田的开发。由于不必要做现场准备工作,这种近海液化天然气加工平台的设计使得快速建造成为可能。并且平台主体、ＬＮＧ储罐及平台面工作的建造也可以同时进行。     

浮式液化天然气(FLNG)技术在中国海上开发应用探讨

浮式液化天然气(FLNG)装置作为一种新型的海上气田开发技术,以其投资相对较低、产能建设周期短、便于迁移和LNG市场灵活等优点越来越受重视和关注。FLNG技术体系包括海上液化工艺技术、储存技术、卸载技术、总体布置和安全等技术。对于我国的海上深水和边际气田的天然气资源,若采用传统的开发方式,很多天然气资源可能因投资费用和海上开发设施依托等因素将无法投入开发利用。采用FLNG技术,可以根据海上气田的储量规模灵活配置FLNG装置,这对促进我国海上的气田开发具有现实意义。     

天然气液化工厂建设可行性研究

建设天然气液化工厂，投入的固定成本非常高，而可变运营成本和单位产品的变动成本相对较低，总体上分摊费用较高。因此，在建设液化天然气工厂项目的前期，必须对其涉及到的相关内容进行可行性研究与分析。可行性研究是项目建设前期工作的重要步骤，是保证建设项目以最小的投资换取最佳经济效果的科学方法。从液化天然气工厂建设的经济性和工艺技术的可行性入手，提出了LNG工厂建设项目所需要遵循的原则以及考虑的因素，给出了相关问题的解决思路，对液化天然气工厂建设的开展具有一定的实际指导意义。     

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。     

活化MDEA半贫液工艺脱碳模拟与研究

国内对常规活化MDEA法脱碳的应用已趋于成熟,但鲜有对活化MDEA半贫液工艺(二段吸收+(闪蒸+汽提))全面的分析和研究。为此,本文针对半贫液工艺采用ASPEN HYSYS软件进行模拟,活化剂选用PZ(哌嗪),物性方程选择DBR Amine package,得出模拟结果,并从活化剂配比、半贫液分流比、进料温度、吸收塔板数和再生温度等方面进行分析。结果表明:半贫液工艺适用于不高于40%的场合,PZ浓度宜选择4%~6%,半贫液分流比宜选择0.6~0.7,进料温度宜选择40℃~45℃,最佳的理论板数为20~25块,最佳再生温度为95℃~100℃。该研究结果对工艺的实际应用具有一定参考意义。     

天然气液化新工艺的选择

基于对天然气的需求,预计未来几年LNG（液化天然气）贸易将出现稳步增长。为此,新建LNG工程正面临着因运输距离延长、海上或环境恶劣地区油气藏工作增加所带来的经济和技术上的挑战。