阿姆河气田天然气脱硫脱碳MDEA吸收塔工艺的优化

针对阿姆河气田天然气脱硫脱碳过程中MDEA吸收塔工艺落后,导致贫胺液进料量调控不精确,H_2S含量无法达到或超出设计指标的情况。应用K-SPICE软件对MDEA吸收塔进行动态模拟,在贫胺液进料环节增加了H_2S流量与贫胺液进料量的反馈调节,通过分析优化结果数据和优化前后经济性比较得出优化方案切实可行。     

Computation and measurement for distributions of temperature and soot volume fraction in diffusion flames

A combined computational and experimental investigation to examine temperature and soot volume fraction in coflow ethylene-air diffusion flames was presented.A numerical simulation was conducted by using a relatively detailed gas-phase chemistry and complex thermal and transport properties coupled with a semi-empirical two-equation soot model.Thermal radiation was calculated using the discrete ordinates method.An image processing technique and a decoupled reconstruction method were used to simultaneously me...     

不同氛围下乙烯火焰温度及辐射特性的光学检测及数值模拟

分别对O2/N2和O2/CO2两种气氛下乙烯层流扩散火焰的温度及辐射特性进行了光学检测和数值模拟。采用高速彩色CCD摄像机的三基色(R、G和B波段)信息进行双色法和辐射多光谱测量。火焰辐射光谱和辐射图像中包含大量与火焰温度和辐射特性参数有关的信息,利用这些信息结合合理的算法可以计算火焰表面温度、黑度、火焰内部温度和辐射介质颗粒浓度等参数。为了验证检测结果的准确性,采用FLUENT对相同实验工况下的乙烯火焰进行数值模拟研究,并将实验结果与数值模拟结果进行对比。结果表明,2种燃烧氛围下的模拟燃烧温度与实验检测结果相吻合,两者之间平均误差为8.06%,在工业生产中这一误差是可以接受的。     

BOG处理工艺模拟及节能分析

为解决LNG(Liquefied Natural Gas)接收站BOG(Boil-Off Gas)处理能耗高、低外输负荷影响BOG回收等问题进行了流程模拟计算,分析了3种基础处理工艺的能耗及适用性。从流体力学、工质的热力学性质及相平衡角度阐述再冷凝工艺理论基础,研究了再冷凝器操作参数对液气比的影响及操作参数的选取原则。研究了预冷再冷凝流程换热设备压降对工艺节能效果的影响。结果表明:再冷凝工艺冷凝器工况需根据下游用气特性确定,实现碳排放与能耗的平衡;考虑潜在的下游用户数增长,冷凝器设计操作压力可向低取值;液化增压、级间冷却、多级预冷等方式利于工艺节能;设备压降影响工艺节能效果及其可行性。     

新型澄清池结构的动力分析计算

应用ANSYS软件对某公司设计的新型澄清池结构建立了三维有限元模型，进行了静力、模态和地震反应谱分析，着重对该结构在地震荷载作用下的安全性进行了研究，对原设计方案的锥体壁厚进行了优化计算。     

LNG接收站BOG再冷凝工艺HYSYS模拟及优化

在BOG的再冷凝工艺流程中,主要能耗来源于压缩机。为了减少BOG的压缩能耗,保障系统稳定运行,分析了BOG压缩过程压力比焓(p-H)的变化,并运用HYSYS对原有BOG处理工艺流程进行了模拟研究,由此对工艺流程和系统作了改进及优化。结果表明,改进后的工艺流程比原有工艺流程压缩机能耗降低约15.5%,最小物料比也相对减少,两者降低有利于系统的稳定运行。     

O2/N2和O2/CO2氛围下丙烷层流扩散火焰中碳烟生成数值模拟

富氧燃烧因其在强化燃烧和减少污染物排放方面的优势,被认为是一种极具潜力的清洁燃烧和碳捕集技术。基于有限速率化学反应模型,采用GRI-Mech3.0气相反应机理结合详细的热力学及输运数据,数值研究了2种富氧条件下丙烷同向流动扩散火焰中碳烟的生成,构建非反应性物质FCO2,探究了CO2化学效应对丙烷火焰碳烟生成的影响。结果表明:随着氧体积分数的增加,火焰温度和碳烟体积分数显著增加,火焰高度显著降低,但与O2/N2相比,O2/CO2氛围下火焰温度和碳烟体积分数显著降低,火焰高度显著增加;O2/CO2氛围下通过CO2热效应和化学效应影响火焰形态并降低关键组分H、OH自由基和C2H2的摩尔分数,CO2主要通过降低H自由基摩尔分数从而影响碳烟质量成核率和表面生长速率,而不是通过促进碳烟氧化过程来抑制碳烟的生成。     

利用简化的化学反应动力学模型耦合CFD代码模拟气体燃烧器中的烟黑生成(英文)

A computational study of soot formation in ethylene/air coflow jet diffusion flame at atmospheric pressure was conducted using a reduced mechanism and soot formation model. A 20-step mechanism was derived from the full mechanism using sensitivity analysis, reaction path analysis and quasi steady state (QSS) approximation. The model in premixed flame was validated and with computing savings in diffusion flame was applied by incorporating into a CFD code. Simulations were performed to explore the effect of coflow air on flame structure and soot formation. Thermal radiation was calculated by a discrete-ordinates method, and soot formation was predicted by a simple two-equation soot model. Model results are in good agreement with those from experiment data and detailed mechanism at atmospheric conditions. The soot nucleation, growth, and oxidation by OH are all enhanced by decrease in coflow air velocity. The peak soot volume fraction region appears in the lower annular region between the peak flame temperature and peak acetylene concentration locations, and the high soot oxidation rate due to the OH attack occurs in the middle annular region because of high temperature.     

LNG冷能用于朗肯循环和CO2液化新工艺

针对CO_2排放过量的问题,提出了两种利用液化天然气冷能进行朗肯循环发电和液化CO_2的新工艺流程。流程1在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环;流程2在保证预冷和液化CO_2所需冷能不变的情况下,在流程1的基础上集成了氮气液化系统,目的是降低蒸发器内冷热物流的品位差,提高蒸发器的火用效率。分析了烟气温度、循环工质压力和流量对流程比功和火用效率的影响。模拟计算得到,流程1、流程2的火用效率分别可达到49.70%和49.80%,对应比功分别为237.70 kJ/kg LNG和235.20 kJ/kg LNG,CO_2的液化率为0.60 kg/kg LNG。结合具体实例进行计算,证明新流程具有良好的经济效益和环境效益。     

热载荷约束下含单腐蚀西气东输管道受力分析

天然气的常规输送方式往往为管道输送，作为一种清洁能源被广泛使用，在西气东输工程中大量采用了高强度高钢级的管道以满足输气量。为了抑制天然气水合物的生成，在输气途中会设置加热站来提高天然气的温度，在内压和热应力的共同作用下会使得管道更加容易失效，尤其是当管道存在腐蚀的条件下。因此建立了含腐蚀的西气东输管道模型，在不同输气温度条件下运用ANSYS软件对2种腐蚀形式、不同的腐蚀深度进行了热固耦合有限元分析。结果表明，在常温下，矩形腐蚀和圆形腐蚀的腐蚀深度允许量均接近管道壁厚的一半；当天然气温度加热到30 ℃后，二者允许的腐蚀深度在管道壁厚的0.2~0.3倍，若温度达到40 ℃甚至更高，则允许的腐蚀深度仅为管道壁厚的0.1倍。因此在西气东输工程中，对于单腐蚀而言，应合适控制输气温度在30 ℃以内，既能有效抑制水合物的生成，同时能延长管道的使用寿命。