海上天然气液化装置中酸性气体的脱除技术

海上油田伴生气是一种宝贵的能源,但其日产量小,不适合管道运输。为此,自主研发了一套建在自升式移动平台上的橇装天然气液化装置。根据海上油田伴生气的气质特点,探讨了天然气脱除酸性气体工艺的选择原则,确定了适合该装置的MDEA+MEA混合醇胺溶液脱酸性气体净化工艺,分析了CO2含量、醇胺循环量的变化对再沸器热负荷、富液温度的影响,并对填料塔的高度进行了优化分析。结果认为:定期分析原料气中CO2含量,适当调节MDEA胺液循环量,能够有效降低净化系统的运行成本,提高净化装置对海上油田伴生气不同组成的适应性;对于天然气处理量为11.6×104m3/d的脱碳工艺,天然气中CO2体积分数在0.45%～5.54%时,MDEA醇胺溶液循环量宜为200～500kmol/h,再沸器热负荷宜为200～600kW。该装置集天然气液化、LNG的储存与卸载于一身,简化了海上油田伴生气的开发过程,具有适应性强、投资小、建设周期短、现金回收快等优点。     

适合于低浓度煤层气的低温液化精馏浓缩的工艺流程模拟与分析

针对大陆矿煤层气气源条件,提出了一种低浓度煤层气低温液化精馏分离的工艺流程。该方法中的液化系统采用混合制冷剂液化工艺,低温部分采用低温精馏的方法从LNG中分离氮氧,运用大型化工流程软件对液化系统进行了模拟计算与比较分析,分析了煤层气中O2含量的变化及精馏塔的再沸比的变化对LNG的组分的影响,以及再沸比的变化对再沸器热负荷的影响。     

板翅式换热器表面传热与流阻特性数值模拟

本文将计算流体力学应用到换热器领域,对具有相变换热混合工质低温板翅式换热器表面传热与流阻特性进行数值模拟,得到沿长度方向一定温度下传热系数、压力梯度的变化曲线,并将数值模拟结果与目前国际上通用的换热器设计仿真软件MUSE计算结果相比对,证明了本文所用数值模拟方法的正确性,为具有相变换热混合工质的换热器设计和优化提供一定参考。     

混合制冷剂循环的级数对制冷性能的影响

混合制冷剂制冷循环可以提高制冷系统的效率,广泛应用在天然气液化领域。混合制冷剂的循环级数对制冷性能影响很大。针对不同级数的混合制冷剂循环进行热力学分析,建立了流程中主要设备的热力学模型,模拟计算了采用不同级数的混合制冷剂循环的天然气液化流程,得到不同级数的制冷循环的主要参数：制冷压缩机的功耗、制冷系数和火用效率。结果表明,制冷循环的级数增加,制冷系统的功耗降低,制冷系数和火用效率增加,但是级数增加对制冷性能的影响减小。制冷循环的级数增加会增加流程的复杂性,降低可操作性,不同规模的制冷系统的最优级数不同,规模越大,最优级数就越多。     

混合制冷剂制冷工艺在石油伴生气液化上的应用

小型天然气液化装置的制冷循环以带膨胀机的制冷循环和单级混合制冷剂循环为主,目前随着单级混合制冷剂流程研究的深入和使用的增多,装置越来越简单,投资越来越少,相对于膨胀循环流程的劣势很小,而能耗比膨胀循环更是要低40%左右,可有效降低系统的运行费用。石油伴生气的组份特点使得烃类制冷剂容易获得,应该优先采用单级混合制冷剂循环。在液化系统中设置分离塔,利用混合制冷剂本身就是混合物质的特点,不需要将各种冷剂提纯,就可以组合成多种冷剂配制方法,还可以根据不同的气源条件进行优化设计,解决了以往采用混合冷剂制冷循环的冷剂配比、采购、储运问题。     

单级混合制冷剂液化循环适应性和调节能力研究

针对在中小型天然气液化装置中广泛应用的单级混合制冷剂液化流程,模拟了环境温度、天然气流量和组分变化时流程参数的变化,以原有设备为约束条件,调节流程参数,使系统能够适应外界变化。结果表明:通过调节制冷剂压缩机的运行压力、工质流量和组成,单级混合制冷剂液化流程能够在较大的范围内适应环境温度和天然气的流量、组成变化,调整后的单级混合制冷剂液化流程能够保持高的效率。     

应用BP神经网络的光谱测温与仿真

采用BP神经网络处理多光谱测温数据,利用MATLAB神经网络工具箱进行计算机仿真试验,并分析了随机噪声对测量结果的影响。实验结果表明,该方法可以取消大多数工程材料发射率与波长之间的假设模型,克服最小二乘法解决上述问题的局限,是一种获得目标真温及光谱发射率行之有效的方法。     

单级混合制冷剂天然气液化流程动态特性模拟

研究天然气液化的工艺流程并进行模拟,对液化天然气装置的设计具有重要意义。本文运用AspenDynamics软件建立了单级混合制冷剂液化流程的动态模型,采用Peng—Rob状态方程计算工质的各热力学参数,动态过程的微分方程由欧拉隐式格式求解,在此基础上进行了动态模拟。原料天然气的各项参数发生变化时,所产生的扰动对整个液化系统的影响较小。通过调节入口天然气的流量,可使流程参数在较短时间内恢复到扰动前。