模块化撬装化CO_(2)回收技术研究与应用

在“碳达峰、碳中和”背景下,传统化工企业都将面临CO_(2)排放指标限制难题。CCUS(碳捕集、利用与封存)技术是解决CO_(2)排放难题的关键一招,化工企业首先需要依靠CO_(2)尾气捕集回收装置,实现上游源头减碳,再通过下游资源利用,进而形成经济可行的CCUS产业链。针对传统CO_(2)尾气回收装置建设过程中存在的占地面积大,土建费用高,灵活性差,施工周期长等突出问题,研发出模块化撬装化CO_(2)回收技术,可以有效降低前期投资成本和缩短施工周期。该技术根据装置工艺功能单元特点,基于模块化设计实现回收工艺模块划分,达到100%工厂化预制,现场模块化施工标准。同时,利用撬装化设计,合理布局管道阀门,实现模块内设备优化整合成撬,最终形成全流程模块化撬装化的CO_(2)回收装置。现场应用结果表明,相比传统CO_(2)尾气回收装置,模块化撬装化5×10^(4) t/a煤制氢CO_(2)尾气回收装置完全达到降低投资成本和缩短施工周期目标,其中土建费用降低74.0%,建设面积降低75.2%,工程施工周期缩短50.0%。

考虑安防措施的撬装氢压缩机系统安全性分析

首先对氢压缩机氢安全事故进行了汇总与分析;进而开展基于故障树的撬装氢压缩机氢燃爆事故危险源识别;然后应用事件树分析,研究考虑系统安防措施的氢安全事故后果与发生概率;最后基于FLACS软件,结合人身与建筑物伤害标准,开展考虑安防措施的射流火焰、闪火与燃爆事故的风险量化评价,并提出了安防措施的优化建议。研究表明:氢泄漏主要是由设计缺陷和操作失误所引发,而氢泄漏检测装置的失效对燃爆事故有较大影响;各类氢安全事故发生概率均小于3.3×10^(-3)/年,但氢气泄漏后氢射流火灾事故发生概率较高;对于射流火焰事故,最高温度可达2 329.8℃,最大热流密度可达399.0 kW/m^(2);对于闪火事故,最大损伤半径可达7.7 m,最高温度可达3 069.5℃;对于燃爆事故,其伤害半径最大为5.5 m,最大超压为10 bar。这些事故均会造成严重的人身伤害与集装箱结构损伤,因此压缩机安全距离应设置为7.7 m以上;而提高氢浓度传感器灵敏度、优化氢浓度传感器布局位置、增强排风系统排风量等措施可有效增强系统的安全性。

海洋撬装往复式压缩机数字孪生框架及可视系统设计

由于海洋撬装往复式压缩机的实时监测不全面、智能化运维水平低,为提升海洋撬装压缩机的作业安全性,创建了往复式压缩机数字孪生系统。设计了海洋撬装往复式压缩机数字孪生系统五维模型框架,包括压缩机物理实体、虚拟实体、虚实数据交互、数据分析和作业逻辑预测。通过3D MAX构建三维模型,建立Unity 3D虚拟场景,构建数字孪生虚拟实体,利用虚拟现实技术提升交互性;通过MODBUS协议等采集PLC可编程控制器的实时数据和历史数据,实现对压缩机作业的监测;采用PID控制逻辑对作业逻辑进行分析预测,预知压缩机的故障状态。通过应用案例论证了海洋撬装往复式压缩机数字孪生系统的可行性。较于传统的作业方式,数字孪生系统的应用能够显著提高海洋撬装压缩机的智能运维水平和工作效率,降低操作风险,并减少设备损坏和事故发生的概率。

移动式LNG撬装加注站建设风险分析

移动式液化天然气(liquefied natural gas,LNG)撬装加注站是内河航运绿色发展示范工程建设的重要工作,建设临时或移动式LNG撬装加注站的风险分析和对策研究对于精确的风险管理具有积极意义。介绍移动式LNG撬装加注站工艺流程和关键设备,定性分析岸上LNG槽车卸车和LNG燃料散货船加注两个关键环节的风险,选取风险较高的加注软管泄漏场景进行定量风险计算,模拟发生事故导致的后果并计算其影响范围。结果表明,移动式LNG撬装加注小口径泄漏基本不会形成或只会形成扩散范围很小的蒸气云。提出针对加注方案的优化建议和防控措施,可有效指导移动式LNG撬装加注站建设和运营,推进内河航运绿色发展。

撬装压缩加氢设备氢气管道系统出厂验收测试(FAT)技术研究

加氢站用撬装压缩加氢设备氢气管道系统出厂验收测试(FAT)是撬装压缩加氢设备在正式投入使用前的一项重要测试。本文根据中国质量认证中心(CQC)参与的设备测试经历,总结了撬装压缩加氢设备氢气管道系统FAT测试的关键测试内容,介绍了相应的测试方法和主要测试步骤,并通过测试结果,分析设备是否符合要求。

圆筒形FPSO浪流仪自动升降装置撬装化设计研究

针对圆筒形FPSO浪流仪自动升降装置的安装效率和操作便捷性问题,设计一种撬装化系统,旨在提升设备的安装效率、操作便捷性及使用寿命,以满足深海油气资源开发的实际需求。通过深入研究圆筒形FPSO浪流仪自动升降装置的工作原理和结构特点,提出一种撬装化设计方案,同时采用结构强度分析和疲劳分析来验证设计的可行性及安全性。研究结果表明,撬装化设计方案可以有效提高圆筒形FPSO浪流仪的安装效率和操作便捷性,同时满足工程安全要求,保障设备的使用寿命。研究为圆筒形FPSO浪流仪安装提供了一种有效的解决方法,具有显著的工程实用价值和广泛的应用前景。

撬装式甲醇燃料供气系统设计

在大力发展绿色能源的背景下,甲醇燃料作为国际上公认的清洁燃料,使用日益广泛。当前普遍采用的甲醇燃料供气系统存在建设周期长、现场制造及安装工作量大等问题,而撬装式甲醇燃料供气系统具备安装工作量小、成本低、便于移动等特点。介绍甲醇燃料及其供气系统研究现状及应用情况,从集成化撬装式、安全性等方面,对撬装式甲醇燃料供气系统进行设计,旨在解决建设甲醇燃料供应固定站周期长、占地面积大、成本高、改扩建复杂等问题,以期助力甲醇燃料的推广应用,实现双碳目标及国家能源安全。

大型压缩机组撬装底座水平度分析处理关键技术

对大型压缩机撬装底座在现场安装过程中的水平度进行了测量,分析了水平度超标现象产生的原因,提出了两种改善方案来降低底座的水平度,建立了底座的实体模型,用有限元方法分析了底座的水平度,并将分析结果和实测结果进行比较,从而验证改善方案的有效性。

磁微滤生物膜组合工艺在撬装式污水处理厂中的应用

某地因新增污水超出当地水厂接纳负荷,造成污水溢流、环境污染。为及时解决该部分溢流污水,同时考虑到占地、建设周期、使用周期等因素,选择磁微滤生物膜工艺的撬装式污水处理厂。本文介绍了该工艺的技术原理、工艺流程、设计参数及运行效果。水厂自下单生产到建成通水历时不到60天,投产运行后,出水水质稳定达到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016)。运营期间,平均药剂成本为0.18元/吨,平均能耗成本为0.25元/吨,污泥产量约为500kg/万m^(3)(绝干污泥),较传统工艺有较大成本优势。实践证明,该工艺在节约占地、节省运营费用等方面,具有较强的适用性和推广价值。

边远井LNG撬装站建设安全管理模式初探

边远井LNG撬装站是一种能有效减少气藏资源开发损耗的重要设施,对于保障我国能源安全、保护环境、优化能源结构具有重要意义。目前边远井LNG撬装站建设过程中存在诸如工作环境特殊、施工不规范、设备机具老化、员工培训不足等问题,因此探讨建设期间安全管理模式非常必要。分析了边远井LNG撬装站建设期间安全管理现状,从安全管理体系及制度建设、人员培训教育、安全监管、自动化应用、设备机具管理等方面提出了安全管理建议,以期为我国边远井LNG撬装站建设提供安全管理模式的借鉴和参考,降低安全风险,保障项目建设的安全。

伴生气液化回收用车载式撬装系统设计介绍

偏远山区低质量的采油井采油过程中产生的井口伴生气通过火炬系统直接燃烧的方法,造成了一定的环境污染和资源浪费。随着环境保护要求的加强,采用高效、灵活的可车载式撬装伴生气液化回收工艺装置是解决该问题的一种有效手段。以甘肃庆阳某6万Nm3/d伴生气回收站为例,结合各工艺单元,对撬装系统中涉及的关键设备和控制系统逐一介绍。提出了满足可车载撬装系统的工艺及设备设计的依据,可为其他偏远地区相似规模的伴生气回收提供设计参考,促进车载式撬装系统的广泛应用。

关于液化石油气撬装瓶组柜系统介绍和应用探讨

餐饮液化石油气用户的用气环境复杂,空间狭小、房中房等问题无法满足国标中安全间距的要求,文中提出一种新型的解决方式一液化石油气撬装瓶组柜,毗邻餐饮场所,解决空间问题,并通过瓶组柜内的远传设备传输参数到软件监控平台上监控数据,由燃气经营单位提供液化石油气及相关设备运维服务,从而提高餐饮用户使用液化石油气的安全系数,保障社会公共安全。

LNG动力船舶应用小型撬装天然气制氢技术综述

为了促进小型撬装天然气制氢技术在液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)动力船舶上的应用,对小型撬装天然气制氢技术的基础原理和关键技术进行介绍,并对其在航运业的应用场景进行分析。研究表明:小型撬装天然气制氢技术可在燃烧之前将天然气去碳,进而显著减少温室气体的排放。研究成果可为小型撬装天然气制氢技术在LNG动力船舶上的应用提供一定参考。

撬装式零散天然气压缩回收装置应用研究

随着我国能源结构的优化调整,天然气作为清洁能源的重要组成部分,其开发和利用越来越受到关注。然而,在天然气开采过程中,部分零散气田因地理环境复杂、开发难度大,导致资源利用率低。撬装式零散天然气压缩回收装置的应用研究,为解决这一问题提供了新思路。该装置具有灵活性强、高效节能、环保安全等优点,对我国天然气产业的发展具有重要意义。本文针对这一问题,提出一种撬装式零散天然气压缩回收装置,并对其应用进行深入研究,旨在为我国零散天然气资源的开发利用提供新思路。

撬装式油气分离装置在海上采油油轮上的应用

介绍了胜利油田海上采油油轮的生产作业状况及增设油气分离装置的必要性,提出了油气分离装置设计与施工的要求,论证了海上采油油轮增设撬装式油气分离装置是改善操作人员的工作环境和消除事故隐患的可行措施。

小型撬装式LNG装置的流程模拟

为了使小型撬装式LNG(液化天然气)装置的流程研究具有普遍意义,通过对液化流程的评价,分别从混合制冷剂液化流程和膨胀机液化流程中选择了极具代表性、性能最佳的丙烷预冷混合制冷剂液化流程和N2-CH4膨胀机液化流程,并结合液化流程的发展趋势,综合多种液化流程的优点,提出了节能新型混合制冷剂液化流程,对以上液化流程进行了模拟计算,并比较了流程的关键参数.结果表明,节能新型混合制冷剂液化流程简便灵活、能耗低、液化率高,适应于小型撬装式LNG装置.

撬装型混合制冷剂液化天然气流程的热力学分析

从热力学的角度出发,详细分析了撬装型混合制冷剂液化流程SP-MRC的关键参数对流程性能(包括比功耗、液化率、比制冷剂流量和比冷却水负荷)的影响。这些关键参数包括:分离器S1和S2的温度;高压制冷剂和低压制冷剂的压力;天然气的入口压力和LNG的储存压力;天然气的组分;混合制冷剂的组分。

小型LNG装置的模块化撬装工艺技术

以中原油田文23气田1号集气站外输气为例,对小型LNG装置的模块化撬装进行了工艺技术研究,采用特有的模块化复合吸附工艺和SP-MRC混合制冷工艺,得到天然气净化与液化相耦合的全流程节点的温度、压力、摩尔焓、摩尔熵、摩尔流量、气相分率和气液两相组分的摩尔分数。结果表明:LNG回收率>90%,该装置的能耗成本仅为0.379kW.h.m-3,相当于0.19元.m-3天然气。

撬装式含油污水处理装置的研制

介绍了撬装式含油污水处理装置的研制过程。通过对液-液水力旋流技术、聚结斜板沉降技术、多滤料过滤技术等方面的研究,研制出一套撬装式含油污水处理装置,该装置具有结构紧凑、处理效果好、占地面积小、便于操作、便于运输的特点,适于小区块或边缘油田含油污水的处理。经现场实验,当停留时间仅为5 s时,即可获得较高的除油效率,在进口含油小于150 mg/L时,可将出口水中含油控制在30 mg/L以下,在进口悬浮固体含量小于100 mg/L时,可将出口水中悬浮固体含量控制在20 mg/L以下,使出口水质达到了行业标准SY/T5329-94中的中渗透率油田的B1级的注水标准,实现了含油污水处理后的就地回注,大大节省了污水处理成本。

LNG加气站用小型撬装式BOG再液化装置的研制开发

针对陆上LNG加气站和LNG运输槽车的BOG放散所造成的燃料损失和环境污染等问题,以大功率脉管制冷机为冷源研发了一套小型撬装式BOG再液化装置。在LNG加气站对该小型撬装式BOG再液化装置进行了试运行实验,装置具有较好的稳定性、可靠性和安全性。实验结果表明:装置的净制冷功率至少达到550 W@120K,BOG的液化能力达到106kg·d-1。