基于J-T阀和机械制冷工艺调节天然气露点的热力学及经济分析

在天然气输送过程中,常采用J-T阀制冷、机械制冷这两种低温分离法析出液烃和水来控制露点保证管输安全。针对两种工艺结构差异较大的情况,从能量、经济上对J-T阀制冷和机械制冷这两种天然气露点调节方法进行了模拟分析。研究结果表明,两种工艺的烃露点降接近,而机械制冷工艺的水露点降更高。在(火用)分析对比上,JT阀制冷工艺(火用)损(5 159kW)明显高于机械制冷工艺(1 961kW),机械制冷工艺的系统换热效率更高,使得其整体(火用)效率高于J-T阀制冷;高级(火用)分析结果显示,机械制冷工艺可避免(火用)损占比(69.8%)高于J-T阀制冷工艺(66.7%),改进潜力更大且代价更低。在资本投资对比方面,机械制冷工艺采用外部制冷系统提供冷量,设备的购置成本更高,但其保留了原料气的压力能,在相同外输条件下运行成本更低。综合投资成本及产品收益,在整个运行周期,机械制冷工艺的收益高出812.64×10^(4)美元。对两种工艺的敏感性分析显示,丙烷的冷却性能不会随其流量的增加而持续增加;随着地层压力的降低,利用压差来改善天然气性质的工艺效果低于采用外部丙烷制冷工艺。

油田伴生气的液化联产工艺方案技术研究

为了对国内油田伴生气进行高效回收利用,以某油田伴生气为基础,对油田伴生气回收技术方案进行研究,开发出适合于小规模油田伴生气的液化联产工艺,并对工艺进行了热力学分析及参数优化设计。基于Aspen HYSYS软件对液化联产方案进行模拟计算,对流程中特性参数脱乙烷塔压力、原料气液化温度、混合冷剂增压压力以及混合冷剂节流压力进行模拟分析。研究表明,设备的[火用]损改进潜力明显,其中改进设备性能、提高系统效率最快的是压缩机,其次是换热器以及水冷器。大多数设备的可避免内源[火用]损(E^(AV,EN)_(D,K))在总[火用]损中占比最高,且[火用]损量大,对E^(AV,EN)_(D,K)占比多的压缩机进行改进是减小流程[火用]损最有效的措施。通过减小冷箱夹点,提升脱乙烷塔[火用]效率也可大幅降低流程总[火用]损。水冷器的E^(AV,EN)_(D,K)和可避免外源[火用]损(E^(AV,EN)_(D,K))占比均较高,降低水冷器[火用]损不仅可从自身内源[火用]损入手,还可改善其他设备性能以降低空冷器[火用]损。

某天然气处理厂乙烷回收装置换热网络优化研究

目前国内运行的乙烷回收装置很少进行换热网络分析,导致乙烷回收系统中能量未综合回收利用。为了乙烷回收装置能够得到有效综合利用,针对某天然气处理厂乙烷回收装置进行换热网络优化分析,发现该乙烷回收装置换热网络跨夹点换热较多,流程有较大的优化空间。对乙烷回收流程中脱乙烷塔顶回流方式、脱甲烷塔底重沸器热源、脱丙丁烷塔塔底换热方式进行改进,并用Aspen Energy Analyzer软件进行模拟分析,发现整个流程跨夹点换热量减小,能耗降低11.2%,改进后乙烷回收装置较原乙烷回收装置功率降低了3393 kW。将乙烷回收装置脱丙丁烷塔进料与稳定轻烃换热,增设换热器,稳定轻烃物流通过与脱丙丁烷塔进料物流换热回收热量以后进入脱丙丁烷塔中部,使脱丙丁烷塔底重沸器热负荷降低了313 kW,循环水量减少29.09 m^(3)/h。

基于[火用]分析的C2^+回收工艺分析

针对国内天然气凝液回收的要求,提出了一种基于干气循环的改进RSV乙烷回收流程:丙烷与混合冷剂制冷的RSV流程(RSV-P-M)。运用HYSYS软件模拟回收乙烷及以上组分。为了分析乙烷回收过程中能耗较高、有效能利用较低的问题,对改进流程进行了[火用]分析、灵敏度分析。研究结果表明,塔器及节流阀具有较大不可逆性,冷箱改进潜力明显。以[火用]效率、[火用]损、乙烷回收率、能耗为目标函数,采用单因素分析法对不可逆性较小的设备进行参数优化后,乙烷回收率提高了2.58%,综合能耗减少了155640 MJ/d,流程?效率提高了10.58%,经济效益得到显著提高。

深冷法提氦联产LNG工艺分析优化

为提高天然气提氦的经济性,基于深冷法提氦流程,提出一种天然气氦气回收及天然气液化联产工艺。由于提氦流程换热结构的复杂性,利用传统㶲分析对工艺设备的㶲损和㶲效率进行定量分析,通过高级㶲分析对设备的真实改进潜力进行评价。传统㶲分析结果显示:工艺主要设备㶲效率普遍较高;氦提浓冷箱E-101是工艺中㶲损最大的设备,占总㶲损量的35.56%。高级㶲分析结果显示:工艺系统中主要设备的㶲损失大部分为内源性㶲损,表明改进的重点应放在每个独立设备的优化上,比如通过改变混合冷剂增压装置C-101效率等方式来减少㶲损。研究为天然气氦回收工程优化设计及应用提供了技术参考。

高含汞凝析油脱汞现场试验

对凝析油脱汞主要方法进行了分析与评价,根据某气田凝析油特点及处理要求,提出凝析油脱汞现场试验方案,即化学吸附、汽提、汽提-化学吸附组合工艺,并完成凝析油脱汞试验装置的开发及设计。现场试验及应用效果评价表明,高含汞凝析油经汽提-化学吸附工艺处理后,凝析油中单质汞含量低于10μg/L,总汞含量低于100μg/L,处理效果较其他2种工艺好且成本较低。针对高含汞凝析油可采用汽提-化学吸附工艺进行脱汞。

基于响应面法的三甘醇脱水参数优化

目的解决三甘醇工艺脱水效率降低及能耗偏高等问题,对操作参数进行优化。方法采用灵敏度分析法和响应曲面法对运行参数进行优化。①采用灵敏度分析法选出富液进塔温度、重沸器温度、TEG贫液循环量、汽提气体积流量作为因素变量,以干气水露点和运行费用为响应值,通过HYSYS软件模拟计算25组试验数据;②采用响应曲面法进行分析和优化。结果富液进塔温度和汽提气体积流量间的交互作用对干气水露点影响最显著,富液进塔温度和TEG贫液循环量间的交互作用对运行费用影响最显著,优化后的最佳工艺参数为:富液进塔温度144.28℃、重沸器温度205.4℃、TEG贫液循环量4 m^(3)/h、汽提气体积流量24.96 m^(3)/h。在干气水露点满足外输要求和天然气处理量为300×10^(4) m^(3)/d的情况下,运行费用可降低69.33万元/年。结论响应面法可为指导现场运行参数优化提供理论基础。

直接换热凝液回收工艺高级[火用]分析

常规[火用]分析仅仅能对设备的[火用]损及[火用]效率进行定量分析,而不能揭示设备的[火用]损改进潜力。为了分析凝液回收过程中设备的用能情况,对直接换热流程进行了高级[火用]分析。利用高级[火用]分析方法评价各设备的[火用]损形式,以反映出各设备之间的相互作用,识别[火用]损的改进潜力。结果表明,大部分设备的可避免内源[火用]损占总[火用]损的比例较高,表明工艺改进应首先侧重于设备本身的性能改造,而不是工艺结构。减少过程[火用]损最有效的措施是提高压缩机效率,其次是改变冷箱的换热结构。灵敏度分析显示了各种参数对DHX塔、脱乙烷塔、脱丙丁烷塔4类[火用]损的影响,表明通过进一步改进凝液回收流程可减少设备的[火用]损。

PZ活化MDEA乙烷深度脱碳工艺研究

目的解决醇胺法乙烷脱碳工艺造成的乙烷损失量较大和装置能耗较高等问题。方法用Aspen HYSYS软件对某乙烷回收流程的粗乙烷产品进行胺法脱碳模拟,在控制乙烷损失物质的量比小于0.3%的情况下对胺液中的PZ和MDEA质量分数进行了优选,同时对乙烷脱碳流程进行能耗优化。结果与天然气脱碳工艺不同,乙烷脱碳工艺的MDEA质量分数太高会损失大量乙烷。在达到脱碳效果的前提下,较低的MDEA质量分数可避免损失大量乙烷,最佳MDEA质量分数为20%~28%。在此MDEA质量分数的条件下,可保证乙烷损失比仅为0.3%,往胺液中加入少量哌嗪(PZ)就可显著提高胺液对CO_(2)的吸收效果,最佳PZ质量分数为2.5%~5.5%。乙烷脱碳装置的主要能耗为胺液再生能耗,优化后装置的总能耗显著降低。结论在工业条件下,应用较低质量分数的胺液可显著降低乙烷损失,可合理提高富胺液入再生塔温度或适当降低脱碳溶液循环量,以降低装置能耗。

天然气提氦联产LNG新工艺特性及适应性分析

目的为降低利用单一低温法从天然气中提氦的工艺设备投资及能量损耗,提出一种新型天然气提氦联产LNG工艺。方法以国内某气田低含氦原料气数据为基础,对该新工艺的特性及适应性进行了模拟分析,并通过遗传算法对混合制冷剂制冷循环进行了优化。结果①通过特性分析可知,节流前温度越低、节流压力越高,闪蒸罐对氦气的浓缩作用越好,同时可生产摩尔分数达到99.9%的高纯氮气产品,并自产液氮产品;②新工艺对原料气中氮气、氦气纯度变化及原料气压力均有很强的适应性,原料气压力越高、氮气和氦气纯度越低,压缩机轴功率越低;③通过特性及适应性分析、混合制冷剂制冷工艺参数优化可得闪蒸罐节流前温度为-150℃,节流压力为350 kPa,提氦塔压力为3200 kPa,脱氮塔和提氦塔塔板数均为12块,混合制冷剂压缩机一级和二级最优增压压力分别为1341 kPa和2767 kPa,混合制冷剂循环量为1722.7 kmol/h,压缩机总轴功率为3765 kW,冷却水用量为6474 t/d,综合能耗及单位能耗分别为1097216.00 MJ/d、3.66 MJ/m^(3)。结论该新型工艺的氦气回收率超过98%,粗氦摩尔分数高于70%,且可自产制冷剂,并得到高纯氮气和液氮产品,对原料气气质条件适应性好。

透视体现创新意识的中考阅读理解题型

近几年中考试题中，阅读理解型试题题型新颖，形式多样，知识覆盖面较大．它可以是来自课本原文，也可以是设计一个新的数学情境，让同学们在阅读的基础上，理解其中的内容、方法、思想，然后把握本质，在理解实质的基础上做出回答．此类试题背景公平，情境别致，能有效考查同学们的认知水平，创新能力．本文对近年来中考试题中的一些阅读理解题进行赏析，以期给同学们带来帮助．