旋流过滤分离技术用于天然气净化处理

用于分离天然气中液、固相杂质的气液分离器是天然气集输处理过程中使用最多、最重要的设备之一,选择分离效果好、投资小的分离设备,将会大幅度地降低天然气处理过程的投资,提高经济效益。     

超声速旋流天然气分离器研究

超声速旋流分离是天然气处理工艺技术的一大突破。超声速旋流分离器依靠喷管膨胀形成低温超声速流动，依靠超声速翼形成旋流实现水及重烃分离。利用计算流体力学（CFD）技术研究了超声速旋流分离器内的流体物性及流场特性，分析了超声速旋流分离器内温度、压力、速度等特性参数的变化规律，研究了凝析液滴在超声速旋流分离器内的运动轨迹及不同粒径尺寸的液滴在分离器内的停留时间。研究表明，超声速旋流分离器水分及重烃分离效率高，能够替代传统的低温分离工艺。     

混合胺液用于脱除天然气中CO2的性能研究

为了选择脱碳性能优越的三乙醇胺(TEA)混合胺液吸收剂,采用吸收速率、酸气负荷、解吸率等作为评价指标,首先在纯CO₂条件下,分别对一定浓度的TEA和一乙醇胺(MEA)、TEA和二乙醇胺(DEA)、TEA和二乙烯三胺(DETA)、TEA和三乙烯四胺(TETA)、TEA和哌嗪(PZ) 混合得到的5种混合胺液进行实验对比分析,综合考察其吸收和解吸性能指标的变化规律,初步筛选出TEA+MEA、TEA+DETA、TEA+PZ 3种性能较优的混合胺液。然后在混合气条件下,对这3种混合胺液的吸收和解吸性能进行进一步实验对比。结果发现,当原料气中CO₂浓度较低时,可优先选择TEA+PZ混合胺液;解吸条件相同时,TEA+MEA混合胺液的解吸性能较好。可为实际天然气脱碳工业应用提供依据和参考。     

天然气井口旋流除砂器应用探讨

天然气井出砂问题日趋严重,在天然气井口安装除砂器,可保证井口下游地面设备正常运行。旋流除砂器用于井口除砂,占地面积小、安装方便、运行费用低、使用方便灵活,能够连续可靠地完成分离任务。本文对我国现有气井旋流除砂装置、超高压旋流除砂装置、强制流式天然气井口除砂器以及国外典型井口除砂器的应用现状及特点进行了探讨,指出了天然气井口除砂器应向高压、高效、环保、稳定、自动化方向发展。     

油田中转站旋流式天然气脱水装置流场研究

对旋流式天然气脱水装置内部流场和液滴的运动状况进行了数值模拟研究,获得了在不同流动区域气体压力场、速度场分布的变化规律以及液滴随机性运动的特点。     

旋流分离器用于天然气脱水的数值模拟研究

随着天然气工业的发展,天然气的净化处理备受关注。旋流分离器作为一种新型的净化处理装置,其结构简单、分离效率高、处理量大、经济效益好,成为气一液两相分离研究的新课题和新热点。文中用流体动力学软件Fluent对旋流分离器内部流场和液滴的运动状况进行了数值模拟研究,在模拟过程中,采用k-epsilon（2cqn）方程来模拟气相旋流流动。模拟结果表明,旋流分离器内部流场呈旋转分布,分为内、外两个流场,在不同流动区域,气体压力场、速度场分布成规则变化;液滴的运动较为复杂,带有随机性;总体运动轨迹的形状与气相流场的分布趋于一致。     

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。     

超声速旋流分离器内天然气液化过程研究

目前关于超声速旋流分离器内天然气凝结液化过程的研究较少,为此,通过数值模拟计算对Laval喷管内气体凝结液化过程进行研究,并分析喷管结构对凝结液化的影响。研究结果表明,甲烷气体在喷管内发生了自发凝结现象,但凝结冲波现象并不明显,这与甲烷气体凝结过程液滴生长较慢且凝结潜热较小有关;随着喷管膨胀率的增大,气体过冷度增加越快,其能更早达到凝结液化条件(Wilson点);喷管内最大成核率、液滴数目及湿度(液化率)均随膨胀率的增大而增大,膨胀率从6 000 s-1增大到12 000 s-1,成核率最大值增加154.8%,液滴数目增加79.5%,喷管出口湿度增加51.7%,较大程度提高了液化率;对于扩张段长度固定的喷管,过大膨胀率将导致气体温度或压力低于三相点而无法液化;不同膨胀率及不同入口条件下液化率均较低,需进一步开展多级液化研究。     

TEA+MEA混合胺液脱除天然气中CO_2吸收性能

为适应寻找经济、高效的新型天然气脱碳吸收剂的需求,研究了由三乙醇胺(TEA)和一乙醇胺(MEA)组成的混合胺溶液。实验考察了单一胺和不同比例的混合胺的吸收性能,确定了两种胺的最佳混合比例。结果表明,在TEA中添加MEA能够显著提升其CO2吸收效果,优化比例的混合胺具有更好的CO2吸收负荷、吸收速率和吸收稳定性。     

MEA活化MDEA工艺天然气选择性脱硫脱碳研究

为改善甲基二乙醇胺(MDEA)的天然气选择性脱硫脱碳性能,降低溶剂再生能耗,提出采用一乙醇胺(MEA)活化MDEA法进行天然气选择性脱硫脱碳,并采用Aspen HYSYS对工艺进行了模拟。结果表明:添加MEA加速了吸收剂的H_2S、CO_2吸收速度,提高了脱硫脱碳效率,H_2S选择因子由55.5提高至96.6,贫液循环量下降,综合考虑吸收性能和再生能耗,以4%的MEA添加量为宜;MEA活化MDEA工艺可将再生能耗由3.54 GJ/t CO_2显著降低至2.15GJ/t CO_2。该工艺可显著活化传统MDEA工艺的选择性脱硫脱碳性能,并大幅降低溶剂的再生能耗,有广阔的应用前景。     

分子筛脱除天然气中硫醇技术研究

为了满足GB 17820-2018《天然气》中总硫含量指标升级的要求,研究了不同类型分子筛对天然气中硫醇的脱除性能,重点考察了13X分子筛对硫醇的吸附及再生性能。实验结果表明：3A分子筛几乎不吸附硫醇;4A分子筛对硫醇吸附容量较小;5A分子筛、13X分子筛对硫醇吸附能力相对较强。13X分子筛对硫醇、H_2S吸附能力顺序为：乙硫醇甲硫醇H_2S;吸附甲硫醇的13X分子筛适宜的再生温度范围为200～250℃,吸附乙硫醇的13X分子筛适宜的再生温度范围为250～300℃,再生从难到易的顺序为：H_2S乙硫醇甲硫醇。     

利用CO2 开采海底天然气水合物影响因素分析

通过介绍气体水合物的晶体结构,从热力学方面论证了利用CO₂开采海底天然气水合物的可行 性,并分析了铠甲效应、温度、压力、晶体结构、晶穴充满度、多孔介质、盐度、添加剂及乳化等多种因素对CO₂与CH₄ 水合物置换反应的影响,最后指出今后研究的重点应为采取各种措施强化反应过程。该研究 成果为CO₂封存和海底天然气开采研究提供了一种新思路。     

富二氧化碳废气生产液体二氧化碳节能探讨

二氧化碳排放是由人类活动引发的温室效应的最主要因素,但二氧化碳也是一种有用的资源,应用领域十分广泛。二氧化碳的回收利用问题是目前低碳经济最为重要的举措之一,而液体二氧化碳生产过程的能耗研究也具有十分重大的意义。通过低压富二氧化碳废气回收生产液体二氧化碳装置的工艺分析,确定最佳操作压力作为该类装置节能的重要措施。     

Optimal activated carbon for separation of CO_2 from(H_2 + CO_2) gas mixture

Seven types of activated carbon were used to investigate the effect of their structure on separation of CO_2 from(H_2 + CO_2) gas mixture by the adsorption method at ambient temperature and higher pressures. The results showed that the limiting factors for separation of CO_2 from 53.6 mol% H_2 + 46.4 mol% CO_2 mixture and from 85.1 mol% H_2 + 14.9 mol% CO_2 mixture were different at 20 °C and about 2 MPa. The best separation result could be achieved when the pore diameter of the activated carbon ranged from 0.77 to 1.20 nm, and the median particle size was about2.07 lm for 53.6 mol% H_2 + 46.4 mol% CO_2 mixture and 1.41 lm for 85.1 mol% H_2 + 14.9 mol% CO_2 mixture. The effect of specific area and pore diameter of activated carbon on separation CO_2 from 53.6 mol% H_2 + 46.4 mol% CO_2 mixture was more significant than that from 85.1 mol% H_2 + 14.9 mol% CO_2 mixture. CO_2 in the gas phase can be decreased from 46.4 mol% to 2.3 mol%–4.3 mol% with a two-stage separation process.     

天然气脱碳装置产能核定实例介绍

活性MDEA水溶液以其卓越的节能特性被广泛地用来脱除工业气流中高含量的CO2,尤其是高含量的CO2的天然气脱碳。本文介绍一例以化学分析实测各关键点活性MDEA水溶液中的酸气负荷[kmol CO2/(MDEA+P)],结合工艺计算来确定装置的实际处理能力,以供参考。     

活性炭基脱硫剂吸附脱除天然气中H_2S的研究

以活性炭为载体,采用浸渍法制备了以CuO为活性组分的活性炭基的天然气脱硫剂CuO/AC,考察了脱硫剂的制备条件对脱硫效果的影响,并对脱硫剂性能进行了评价。研究结果表明,适宜的脱硫剂制备条件为,当活性组分含量5.0%,焙烧温度350℃,焙烧时间1.0h～2.0h时,脱硫效果最好,穿透硫容可达20.80%。在气体空速为600h-1～800h-1,温度20℃,压力常压条件下,本研究的吸附剂的脱硫性能好于国外的RGM。     

Removal of sulfur from sulfur-bearing natural gas to produce clean jet fuel

Despite the low percentage of trace level sulfur in natural gas (NG), its use as a jet fuel for reduction from the ultra level is very important. Clean and efficient NG as a fuel has major advantages and importance. If the sulfur content of natural gas will decrease in how much it is substantially upgraded. The main problems and difficulties encountered method of removing minor amounts of sulfur remaining in gases after conversion of the major portion of the sulfur content of the gas to elemental sulfur by the Claus or Stretford methods, or any method. Low-quality NG contains hydrogen sulfide, carbon dioxide, and nitrogen, but is not suitable for treatment using current conventional gas treating methods due to economic and environmental challenges. To remove sulfur from natural gas as the most common on the Claus process is applied. However, the Claus process itself is not sufficient for removal of sulfur in the ultra level. The tail gas from the Claus reaction is then passed through a catalytic hydrogenation reactor together with a supply of hydrogen to reduce the sulfur and sulfur compounds to hydrogen sulfide. As a results, hydrogen sulfide is completely removed from the NG streams by washing with alkanolamine solutions.     

氨法回收烟道气CO_2与尿素生产的联合

传统工艺中,采用MEA法回收烟道气CO_2,CO_2以气体形式作为尿素生产的原料。提出了氨法回收烟道气CO_2,以碳铵液返回尿素装置与尿素生产联合的新工艺,并探讨了其可行性。与传统的MEA法相比,氨法流程简化,免去了再生环节。CO_2回收工段蒸汽消耗降低明显,尿素工段蒸汽和电力消耗略有上升,总体能耗耗降低,总体成本下降明显,技术和经济都是可行的。