BOG再液化工艺动态模拟教学

液化天然气(LNG)的运输储存方式主要是通过LNG运输船,由于LNG温度低,易挥发,在LNG船的液货舱中LNG与环境存在热交换,蒸发产生的闪蒸气(BOG)会使液货舱压力升高造成安全隐患。安全、环保处理BOG的方法是将其再液化为LNG重新输送回液货舱。基于此,介绍一种利用软件模拟动态的BOG液化工艺,使用再液化方法为过冷LNG喷射制冷再液化。借用软件模拟再液化工艺的流程,对工艺流程的开、停车过程进行模拟,形成了一套BOG再液化工艺的动态模拟。通过案例教学可加强学生及员工利用软件进行工艺动态模拟的能力,提高对虚拟仿真技术的掌握。

油田伴生气脱硫过程液泛原因及对策研究

从伴生气脱硫胺液中主要污染物和传统塔内件传质机制两方面分析了伴生气脱硫过程频繁,存在拦液冲塔问题的原因,确定了解决拦液冲塔问题的技术思路。介绍了CJST塔板的工作原理以及用于伴生气脱硫过程的技术优势,采用CFD模拟技术完成对CJST塔板的结构优化,实现改进的CJST塔板在伴生气脱硫过程的工业应用,应用后有效解决了伴生气脱硫过程的拦液冲塔问题,吸收效率显著提升,胺液再生能耗降低约20%。

基于光闪烁法的油雾浓度在线检测方法研究

针对压缩机出口除油器效率性能评价,提出一种基于光闪烁法的润滑油油雾液滴浓度在线检测方法。基于颗粒系层模型和Lambert-Beer定律,以层测量体透过率作为泊松分布随机变量,推导了光闪烁法在长光程平行光束下的颗粒浓度检测模型。闪烁频率根据测量体大小、颗粒直径和颗粒速度确定,并通过影响闪烁信号的拟合方差影响检测精度。对于某型压缩机润滑油,通过光谱扫描和主成分分析法确定了在可见光波段,400 nm波长光束具有最佳的检测灵敏度和正相关性。实验结果表明,相较于光透射法,在0~50 mg·m^(−3)油雾浓度范围内基于光闪烁法检测标定结果误差小于10%,线性相关系数R2=0.989。

段塞工况下三相分离器的设计

三相分离器设计时应考虑管道内段塞流变化对设备的冲击,并且能够适应油气田的全周期开发过程。采用OLGA软件建立了某油田起伏管道油气水多相流瞬态模型,针对段塞流的影响计算了该油田三相分离器的尺寸,模拟分析了三相分离器对流动参数变化的适应程度。结果表明,根据管道出口位置压力、持液率、段塞长度变化计算得到液塞长度平均衰减率为2.67 m/s,停留时间选取4min,安全系数选取1.5,三相分离器最终设计尺寸为2400 mm×7200 mm,公称容积为36 m^(3),数量为2台。三相分离器能够适应的最大气油比为40 m^(3)/m^(3),最大液体输送流量为700 m^(3)/d,压力的变化对三相分离器运行几乎无影响。

乳化水含量快速观察法及原理分析

油库原油在销售前须进行乳化水含量测定,达标后才可销售。当油田产液量升高且现场采出原油含水过高时,三相分离器的处理效果会变差,影响销售和工作效率。为提高油库运行质量和工作效率,提出一种乳化水含量的快速观察法,根据原油在缸底倾斜面上的流动特征,可快速估算出油样的乳化水含量范围。实验选择刚放满原油待沉淀的储罐,从大罐放油口附近开始,自下而上依次取6个100mL油样,对比快速观察法和化验的结果。最后对快速观察法的原理进行分析。结果表明,快速观察法可以快速和较为准确地反映真实的乳化水含量,快速观察法依据的原理主要有破乳剂的作用、环境温度压力的变化、油水表面张力的差异和乳状液体系中的分子间作用力。快速观察法的提出有效提高了油库运行和工作效率。

轻烃回收装置轻石脑油硫化氢含量高及降硫化氢措施

轻烃回收装置所产轻石脑油(主要为C5组分)全部去化工做裂解原料,设计轻石脑油中总硫含量为400 mg/kg,该设计总硫为油品中平衡有机硫,未考虑因炼制高硫原油导致的轻石脑油气相中H_2S含量超高问题。送至化工的轻石脑油H_2S含量超出了乙烯对石脑油H_2S含量,严重影响到化工轻石脑油罐的安全运行寿命并对全厂产销平衡和效益将会带来严重压力。通过分析石脑油分离塔的三股物料,确定混合石脑油和常顶一级油的硫化氢含量高。优化这两股物料的加工流程,经过解吸塔解吸,解决轻石脑油硫化氢含量高的问题。

长庆气田净化厂CO_(2)捕集与液化技术优选

减少CO_(2)排放是控制碳排放的重要手段,气田净化厂捕集到的CO_(2)可以用于CO_(2)驱油等领域。针对长庆气田净化厂需要开展尾气捕集回收CO_(2)的实际情况,本文探讨了净化厂捕集CO_(2)的可行性,并提出了正压焚烧加氢氧化钠碱洗尾气处理工艺及胺液捕集+丙烷制冷的CO_(2)捕集、液化工艺,同时得到长庆气田各个净化厂的CO_(2)回收率及回收能耗,对下步开展CO_(2)回收具有重要意义。

闪蒸法原油稳定工艺方法选择与优化

原油稳定的主要为闪蒸法和分馏法,闪蒸法又可以在负压、微正压和正压下操作。为使原油稳定的经济效益最大化,以中东某油田原油为例,使用ASPEN HYSYS软件建立模型,对负压闪蒸、微正压闪蒸和正压闪蒸工艺流程在稳定深度、原油产量、收益方面进行计算。结果表明三种工艺生产的稳定原有产品饱和蒸气压均可以满足原油稳定的深度要求。稳定塔操作压力一定时,随着稳定塔进料温度的升高,稳定原油产品的产量、饱和蒸气压下降,不凝气和轻烃产量提高,收益下降。从能耗、收益和流程复杂度的方面分析,负压闪蒸能耗最小,原油产品产量最高、净收益最高,并且流程较短且工艺成熟。在负压闪蒸稳定塔进料温度为63℃、操作压力为-30 kPa时收益最大。

油田老化油处理工艺研究及应用

随着海上油田群滚动开发,南海西部某陆岸终端老化油逐步增多,老化油不仅占据大量罐容,还影响外输销售原油产品质量。针对老化油含水率高、乳化程度高和机械杂质含量高特点,因地制宜通过新增一套蝶式离心机并利用现有设备设施进行工艺流程适应性改造,采取离心机离心分离预脱水、事故罐热化学沉降再脱水和原油稳定塔高温蒸馏精脱水三段处理工艺进行处理。通过该处理工艺,已累计处理老化油3万m3,处理后原油含水率≤0.5%,满足原油外输销售标准,应用效果良好。

石油开采原油脱水过程中存在的问题及对策分析

随着石油消耗量的增加、石油开采技术的提高以及石油性质的不断变化,石油脱水也出现相当明显的不一致性,导致外部管道含水量过高。为确保脱水处理系统的高效运行,必须对影响脱水处理系统的各种因素进行分析,在生产过程中应监测各种参数,如压力、水位、温度和水量等因素,选择相应的整改措施,以确保脱水系统的正常运行。

原油起泡影响因素

采用降压法研究原油的性质、温度、原油含水量、溶解气体的类型对原油起泡性及其稳定性的影响。结果表明:原油中的胶质沥青质质量分数越高、黏度越大,其泡沫的稳定性越大,消泡速率越小;原油的泡沫体积随温度升高呈先升后降趋势,消泡速率随温度提高而增大;模拟气、CO_(2)和N_(2)具有不同趋势的泡沫衰减曲线;气体在原油中的溶解度越小,泡沫的稳定时间越长,且原油的黏度越高泡沫出现峰值的时间越晚,峰值维持时间越长。

换热器腐蚀因素分析及防腐措施研究

目的循环水和酸性气体会腐蚀换热器换热管,采用腐蚀实验装置分析了不同因素变化对换热器钢材的腐蚀规律,提出了降低腐蚀的防腐措施。结果钢材腐蚀速率随着Cl^(-)浓度的增加而增大。钢材腐蚀速率随着循环水中Ca^(2+)浓度的增加而快速下降。钢材腐蚀速率随着H_(2)S和NH_(3)体积分数的增加而增大,其中,H_(2)S的影响更大。随着CO_(2)体积分数增加,钢材腐蚀速率先降低后升高。结论为降低换热器的腐蚀速度,要严格控制循环水内的Cl^(-)含量;适量增加Ca^(2+)浓度,促使其形成Ca CO_(3)保护膜也可减缓腐蚀速度。

电场-旋流耦合强化多相介质分离研究进展

概述了国内外基于电场-旋流耦合场来强化非均多相分离的研究进展,并对相应强化分离方法进行分析与归纳。根据不同介质类别分别介绍了电场-旋流耦合强化液-液分离、气-固分离、气-液分离、固-液分离等多相介质分离技术、设备及工作原理,例如:动态/静态静电旋流脱水装置、静电旋风除尘器/摩擦旋风分离器、静电旋风除雾器及电动旋液分离器。总结了电场类型与分布、耦合场与液滴、颗粒作用、耦合场数值模拟方法等,为研究电场-旋流耦合强化分离多相介质提供依据。针对特殊多相介质(如黏度大、密度差小及弱/无电导率等)分离性能较差的问题,本文提出应综合考虑耦合设备的结构尺寸、操作参数及安装条件,在提高分离效率的基础上,应加强电场-旋流耦合装置运行安全性的研究以扩大耦合强化多相介质分离的适用范围。

水力旋流器在油田采出液应用的研究进展

水力旋流器作为油气田开采过程中净化处理的基础应用设备,随着油田的不断深入开发,油田的实际开采环境越来越恶劣,对水力旋流器的设备处理效率要求也越来越高。为提高水力旋流器的处理效率和适应实际处理要求,对油田净化处理中的几种主要的旋流器进行了介绍,详细分析和综述了其分离原理和研究进展。针对介绍的水力旋流器不同种类,对其做出了系统性的总结和展望,指出了今后水力旋流器的研究方向。

醇烃聚结分离数值模拟中湍流模型的选择

针对目前醇烃分离的聚结板在数值模拟时湍流模型难以选择的问题,通过实验和数值模拟结合的方法,将聚结板流道上部沉积的油相厚度作为分析指标,对Standard k-ω、SST k-ω、Standard k-ε、Realizable k-ε、Realizable k-ε及RNG k-ε6种常用的湍流模型的模拟结果对比,发现Standard k-ω模型与实验值之间的相对误差最小,优于文献中常用的k-ε模型。

某油田酸化油处理工艺比选及现场应用

某油田为响应党的二十大的号召,保障国家能源安全,推进油田企业高质量发展,着力于解决酸化油处理难题。作者首先探究了酸化油破乳脱水影响因素,其结果表明,酸化油破乳脱水的主要影响因素包括pH值、酸化淤渣、部分酸化液等。然后基于原油破乳脱水理论筛选适合的处理方法,并进行现场实验及工艺比选。重力沉降工艺适用于乳化程度较轻且处理量较大的原油体系,破乳脱水效果差;离心分离工艺可适用于处理量小、脱水深度要求高、质量稳定性高、固体颗粒、酸化淤渣多的原油体系,但其设备精密度要求较高,在面对强腐蚀工作条件时故障率较高,运行维护相对困难;水洗除杂+热化学破乳+高频聚结破乳分离工艺的动设备较少,日常运行维护难度低,但破乳脱水深度介于重力沉降和离心分离,且质量稳定性较差。

某海上项目天然气低温脱水工艺路线对比

天然气开采中需对天然气进行净化后外输,主要包括:脱除固体杂质、脱水、脱烃、脱硫和脱二氧化碳,其中脱水脱烃是天然气开采过程中普遍存在的要求。分别对工业上广泛采用的脱水以及脱烃方法进行介绍,结合某海上天然气开采项目条件,针对该项目对天然气外输水露点和烃露点的要求,决定采用低温方法进行脱水脱烃,但考虑到不同工况的初始压力与外输压力之间的差值,采用Aspen HYSYS软件分别采用增压透平膨胀技术与膨胀+丙烷冷却技术对主要工况进行计算分析,最终得出采用增压透平膨胀技术路线能耗较低,且设备投资成本较低,且更适用于该海上天然气开采项目。

某平台降压生产后三甘醇脱水系统参数优化研究

某平台为了充分利用井口能量达到减少能耗的目的,在湿气压缩机投用前,对天然气处理系统进行整体降压生产,降压生产实施后出现外输天然气水露点不合格的问题。为了使外输天然气水露点合格并研究平台降压生产后三甘醇脱水系统参数对外输天然气水露点的影响,在对降压生产导致外输天然气水露点不合格的主要原因进行分析的基础上,制定天然气处理系统流程改造和三甘醇脱水系统参数优化两个对策。在实施流程改造后,外输天然气水露点依旧较高,根据参数优化试验步骤,依次对天然气进入接触塔温度、三甘醇循环量及汽提气用量三个参数进行优化并得出其对外输天然气水露点的影响规律,最终优选出三甘醇脱水系统最佳参数组合,使得外输天然气水露点降至-24.3℃,每日节省电能138 kW·h,减少自耗气624 Sm3。

膜材料在气体分离中的应用

膜分离技术是目前工业生产方面最具有前景的技术,膜材料对化学物质具有选择性分离的特性,在气体分离领域有广泛应用。MOF膜的制备过程中常常由于制备难度较大,很难制备出一张致密的膜材料,因此不能充分应用在气体分离领域。该文通过研究离子液体的浓度以修复多孔MOF膜,并通过探索氧化石墨烯(GO)与二维MOF材料的配比制备具有优异性能的膜材料。通过介入小分子材料去修复膜存在的缺陷,既不影响MOF材料本身性能,又能填补缺陷,可为今后膜材料的制备提供一定的借鉴。

集输系统结垢原因分析及对策研究

受不同层位采出水配伍性差影响,在混输过程中水中不相容离子发生化学反应,形成水垢,堆积在井下生产管柱表面上以及集输管线内部,损坏集输管线,减小分离器油水分离空间,影响原油脱水效果及污水水质,同时也会造成集输管线内径缩小、压力高时管线易爆裂、井下管柱卡死和注水管线腐蚀等问题。对J区块为例,在剖析结垢原因基础上,开展新型阻垢剂优化研究,包括机理分析、药剂合成、性能评价、配伍性测试及药剂使用量等,现场应用60口井,全部有效,阶段累增油1.5万吨,创效2043.5万元,投入产出比1:6.39有效解决了井下管柱和集输管线结垢而引起诸多问题,节省了大量检泵费用和清垢作业费用,避免了因结垢而停产关井,为区块产量稳定提供了技术支撑,所取得成果及认识可为同行提高借鉴经验。