天然气脱酸气装置动态建模及分析

天然气脱酸气装置是天然气开发过程中重要的组成部分,由于脱酸气装置的来气量经常发生变动,致使装置运行偏离最优工况。本文基于川渝地区某高含硫天然气脱酸气装置,首次应用HYSYS Dynamic流程模拟软件,建立天然气脱酸气装置动态模型,研究脱酸气装置在原料气的进气量在80%～130%负荷变化时,整套装置的动态响应过程,确定了常规PID控制方案对吸收剂循环量控制滞后,造成装置在高负荷下,产品气质量达不到标准;针对动态分析发现的问题,本文提出了一种比例控制方案,依据原料气的处理量的变化比例调节吸收剂循环量,并根据进入再生塔的富吸收液流量比例调节再生塔重沸器的负荷。动态分析表明,在原料气负荷变动条件下,装置可以始终保持产品气质量在要求之内,再生塔负荷也可以根据处理量的变化而自动调节,在低负荷运行时,降低装置的能耗。此比例控制方案大大提高了装置的操作弹性。     

HYSYS过程模拟软件在空分设备操作中的应用

描述了HYSYS过程模拟软件在空分设备操作中的应用,并介绍了软件应用过程中的体会。     

CO_2的三甘醇脱水分析

天然气经过脱碳处理后剩余的CO2或电厂回收的CO2中还含有饱和水,为了阻止水合物的形成,防止两相流的出现和CO2溶于水后对管道、设备的腐蚀,在管输之前需要对主体为CO2的混合气体进行脱水处理。运用Aspen HYSYS模拟TEG脱除CO2中水分的过程。在一定气体流量下,通过改变吸收塔工作压力、温度、塔板数、再生塔的重沸器温度和TEG循环量,对影响CO2脱水的因素进行了研究。结果表明,在处理酸性湿气气体流量为46.64×104 m3/d(20℃,101.325kPa)的条件下,采用吸收塔工作压力为2 000kPa,工作温度为常温,吸收塔塔板数为8¹0块,再生塔重沸器温度为200℃,TEG循环流率为1.1kg/kg(脱除水量)的工艺优化参数,可使处理后的混合气体含水量满足管输要求。     

An ejector‐enhanced re‐liquefaction process (EERP) for liquid ethylene vessels

For liquid ethylene gas (LEG) vessels, developing high‐efficient re‐liquefaction plant to handle the continuously yielded boil‐off gas (BOG) could significantly improve its energy efficiency. In this study, an ejector enhanced re‐liquefaction process (EERP) for LEG vessels is proposed to improve the performance of the conventional re‐liquefaction process (CRP) with a cascaded two‐stage compression refrigeration cycle. In Aspen HYSYS, an ejector model was developed to analyse the performance of the proposed cycle system. The effects of the evaporating pressure of upper cycle p_{R0 '} and the intermediate pressures of upper and bottom cycles (p_R3 and p_E3) on the performances of both the CRP and EERP were studied. The results show that better performances can be reached with lower p_{R0 '} for the CRP and EERP. In order to achieve the best performances, the optimal p_R3 and p_E3 are, respectively, lifted to 510 kPa and 630 kPa by the EERP. When the proposed cycle system with the EERP is employed to re‐liquefy 3000 kg/h of ethylene BOG, its coefficient of performance (COP) and exergy efficiency can be improved by 2.95–5.31% and 2.70–4.86% over that of the cycle system with the CRP. Correspondingly, the EERP could reduce the total power consumption of 15.7–27.9 kW compared to the CRP. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

部分液化调峰型LNG生产流程的模拟

介绍一种直接利用高压天然气调压过程中的压力能来膨胀制冷,使部分天然气液化的调峰型LNG生产流程,用HYSYS软件对该流程进行了模拟计算。     

原油负压稳定轻烃收率特性研究

根据我国原油的特点,负压闪蒸稳定工艺在生产现场得到了广泛地使用。在负压闪蒸稳定过程中,轻烃收率是衡量工艺质量的一个重要指标。利用HYSYS软件模拟原油负压稳定的流程,并通过改变各种影响因素的参数值来计算具体条件下的轻烃收率,将这些数值汇总进行分析得出轻烃收率的影响规律,可以了解诸多因素对轻烃收率的影响规律并对现有负压原稳生产装置的工艺参数进行一定的优化,从而达到提高生产效率和经济效益的目的。     

基于HYSYS的天然气轻烃回收仿真及优化

使用HYSYS建立了轻烃分馏系统的仿真模型,并通过对比模拟数据与实际运行数据,验证了物性参数和模型的可靠性。最后,利用HYSYS对轻烃分馏系统进行模拟优化,提出了增加缠绕管换热器的换热面积、膨胀机取代J-T阀,以及进一步改进换热网络的建议,从而在不增加能耗的前提下可以大幅度提高轻烃产量。     

三甘醇脱水效果的影响因素分析

为了提高三甘醇脱水的脱水效果,有必要分析各种因素对脱水效果的影响。利用HYSYS软件对处理量为100×10^4Nm^3／d的三甘醇脱水装置进行模拟计算,分析结果显示吸收塔的吸收温度越低、三甘醇贫液浓度越高、三甘醇循环量越大、吸收塔塔板数越多,则脱水效果越好,外输干气水露点越低。‘     

油田伴生气乙烷回收HYSYS计算模型研究

通过考核大庆天然气公司深冷工厂的运行数据,并加以研究计算,提出了深冷计算的HYSYS计算模型。并将该模型计算数据与现场装置运行数据进行比较考核,考核后发现运行数据和计算数据吻合较好,印证了该计算模型的正确性。通过对油田伴生气组分的分析得出,天然气深冷在很大程度上回收了乙烷。该研究模型对于已建或将建深冷装置具有实时调整参数、优化参数、提高产率、降低能耗等设计参考价值。     

基于响应面的天然气三甘醇脱水装置用能优化

运用流程模拟软件HYSYS建立三甘醇(TEG)脱水装置的工艺模型,选择循环量qV、再生温度tr和三甘醇富液进塔温度ti作为主要参数,基于响应面方法(RSM)建立脱水装置能耗的二次显式模型。对响应面模型的显著性和三维图进行分析,结果表明:循环量、再生温度和富液进塔温度对装置能耗影响显著,影响程度为:循环量富液进塔温度再生温度;在对能耗的共同影响中,循环量和再生温度、循环量和富液进塔温度交互作用显著而再生温度和富液进塔温度间交互作用可以忽略。以吸收塔出口气体水露点满足GB17820—2012为约束条件,对模型进行最优化求解得到最优操作条件为:循环量400 L/h、再生温度199.8℃、富液进塔温度130℃,在此条件下理论能耗可下降48.3%,具有显著的节能效果。