海上平台三甘醇脱水装置故障分析及工艺优化

目的解决某海上平台三甘醇脱水装置无法达到脱水要求的问题。方法基于现场实际生产数据,采用HYSYS软件进行该工艺系统的模拟分析,找出该系统运行问题的原因。结果脱水塔入口天然气中水含量过高是影响脱水系统效果的主要因素,改造方案应考虑入口过滤分离器和重沸器改造两方面。结合平台实际情况,最终确定改造方案为更换入口过滤分离器滤芯与重沸器电加热器。改造后,在表压5.2 MPa下的干气水露点从6℃降至-23℃,达到预期效果,且为后续扩容预留了操作空间。结论该海上平台三甘醇脱水装置处理量无法达到设计值的原因可能是入口过滤分离器性能不达标导致脱水塔入口天然气中水含量过高,建议在进行三甘醇脱水装置工艺设计时,严控入口过滤分离器处理指标,并根据入口过滤分离器处理指标配套三甘醇脱水装置。

镍基合金625/X65复合管制造及焊接技术

双金属复合管具有耐腐蚀性强、价格低廉、承压能力高、特殊条件中服役安全等优点,在我国得到了越来越多的推广和应用,涵盖了油田、油气、天然气和海底管道等领域。海洋石油项目的管道运输系统是天然气或油的主要运输方式,但管道运输由于服役年限较长,老化严重,以及含硫天然气的输送,容易出现腐蚀现象,因此对输送管线也有特殊要求,通常选用镍基合金625/X65复合管。文章介绍镍基合金625/X65复合管的特点、性能、焊接难点、坡口形式、焊接方法选择等各方面的相关要求。

海上平台天然气脱酸工艺探索

天然气作为一种清洁、高效的能源,在全球能源结构中占有重要地位。在海洋平台上,天然气脱酸是生产过程中必不可少的环节。对醇胺法脱酸、半贫液脱酸和膜分离法与醇胺法联用(多法联用脱酸)三种天然气脱酸方案进行整体概述,从能耗与经济性、工艺流程复杂性以及海上平台适应性等方面进行比较,系统分析了用于海上平台脱酸的可能性。结果表明多法联用方案单位流量分离成本低、设备总占地面积小、塔器低、醇胺溶液循环量少、能耗低,适合海上平台的天然气脱酸处理。结果认为,该研究成果可为提高海上平台天然气脱酸效果提供理论支持与实践指导。

基于湿法脱硫技术的钢渣脱硫剂性能研究

开发了以钢渣作为一种新型的脱硫剂,利用旋流板塔作为吸收器的湿法脱硫技术。实验研究了钢渣中的主要成分对脱硫效果的作用;讨论了液气体积比、吸收浆液的pH值、气体中SO2的进口体积分数等主要操作参数对脱硫效率的影响。实验结果表明,钢渣浆液质量分数为2%,进口气体温度为20℃,液气体积比大于4.85的条件下,脱硫率可达到85%以上,钢渣中的MgO,Fe2O3对于脱硫效果具有促进作用。因此,钢渣在旋流板塔湿法脱硫过程中,是一种有效的脱硫剂。

半干法喷动床烟气脱硫技术最新进展

介绍了半干法粉末—颗粒喷动床(powder-particle spouted bed,PPSB)烟气脱硫技术的基本原理、主要优点、研究进展等,对影响脱硫效果的脱硫剂种类、脱硫剂粒径、钙硫摩尔比、气体停留时间、进口烟气温度与床层内脱硫温度、床层内气体湿度、进口SO2浓度及绝热饱和温差等因素的研究进展进行了综述,并与其它半干法脱硫技术进行了比较,说明其半干法粉末—颗粒喷动床烟气脱硫技术具有的优势和发展前景。

国内外煤层气和页岩气开发现状及发展趋势

世界经济发展对于油气等能源的需求量不断增加,非常规油气资源的开发将更加吸引人们的眼光。分析了国内外煤层气、页岩气的开发现状,美国和加拿大等是开发相对较早并且技术相对成熟的国家,中国的煤层气和页岩气资源相当丰富,但开发基本上属于起步阶段。随着常规油气资源的逐渐短缺,我国制订了煤层气和页岩气开发计划,使这两种非常规油气的开发前景被看好。

大型液化天然气储罐拱顶气升关键技术研究

以国内外最常见的16万m3液化天然气低温储罐施工为例,介绍了钢结构拱顶气升作业的工艺流程和操作要点,并对其最重要的平衡系统进行理论研究和量化分析,阐述了平衡系统的纠偏原理和纠偏能力,得出了平衡系统具有显著的抵抗水平倾覆的能力,但几乎不具有水平偏移和轴向偏转的纠偏能力,分析结果与工程实际情况相吻合,对今后顶升工艺设计具有一定的参考价值。

FPSO再沸器抗风浪型结构优化设计

针对浮式生产储卸装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)上常规再沸器易受风浪和晃动影响导致液面不稳定、壳程流体从堰板溢出、换热管干烧等问题,以南海流花16-2油田群FPSO轻烃回收处理流程中的脱丁烷塔再沸器为研究对象,通过分析FPSO船体摇晃特性,对再沸器内部结构进行优化设计;采用FLUENT软件对优化前、后再沸器在船体晃动条件下液面稳定性进行仿真对比分析。再沸器结构优化的具体形式为:堰板尺寸优化,新增防波板、后挡板与泄流底板。仿真结果表明:再沸器发生倾斜时,结构优化后的再沸器壳程内液相向堰板另一侧的溢出量显著小于结构优化前再沸器的溢出量;结构优化后再沸器在20 s后液面即可恢复稳定,结构优化前再沸器需36 s。研究结果可为晃动条件下再沸器的设计提供参考。

基于有限元法的内压和接管外载荷作用下筒体径向接管应力分析

利用ANSYS进行内压和接管外载荷作用下筒体径向接管应力分析设计,有限元法能更直观查看接管外载荷对开孔处应力分布的影响,精确定位最大应力点所在位置;分别选择通过总应力最大点的路径和各象限分界处路径进行计算结果的线性化处理,SⅣ最大值出现在通过总应力最大点的路径上,而SⅡ的值在总应力最大点路径和象限分界处路径上相差不大,具体工程应用时象限分界处路径线性化结果中的局部薄膜应力往往决定了结构是否评定合格。

重力式油水分离器连通管优化设计及模拟分析

以国内某海洋平台三腔室重力式油水分离器界面控制为研究对象,分析了原连通管控制的结构形式、工作原理及存在的缺陷,提出了一种新型连通管优化设计结构。采用数值模拟软件对油水界面连通管优化控制结构进行模拟分析,得到了操作工况下稳定操作时油水界面连通管的流体分布图,分析得出了油水界面连通管控制结构形式的最佳方案。模拟结果表明,新型油水界面连通管控制结构能够在不停产的情况下准确控制油水界面高度,无需人员进罐操作,保证了生产效率和生产安全。

燃气系统低温泄放数值模拟分析

以国内某海洋平台燃气系统的低温泄放管线为研究对象,采用重整化群(RNG)k-ε模型,对截取的应急泄压阀到限流孔板后1m之间的管线进行了数值模拟分析,得出了不同时刻燃气的流动与传热分布图及分布曲线。结果表明,限流孔板前、后管线在不同时刻均会产生低温,通过数值模拟得到了该管段介质速度和温度变化的定量数据。根据分析,通过限流孔板进行泄压的应急泄压系统应在泄压管段进行保温并伴热,以保证不因温度变化对下游设备产生影响,防止泄放过程中人员误操作导致的冻伤。此外,限流孔板前管线(到上游阀门)长度应保证不小于500mm。

重力式油气水三相分离器工艺设计研究

本文针对如何提高卧式三相分离器的分离效率这一问题,对油气水三相分离器的设计进行了研究,结合油水分离的难点,给出了设计和计算油水分离设备时的要点。分析表明,在设计三相分离器时,针对不同的油水混合物,需要综合考虑液滴沉降、液滴的大小和停留时间对多相流动的影响。此外,还需要通过增加内件来提升油水混合物的分离效率。同时,分析了油水分离器内部构件对油水分离工艺的影响以及聚结板的工作原理,并给出了聚结板的设计及工程应用的选择依据。

重力式三相分离器内件布置对分离效果影响的数值模拟

对重力式油气水三相分离器的不同内件布置形式进行分析,旨在不增加内件用量的前提下,通过优化布置,达到更好的油水分离效果。提出一种新型内件布置形式,并对新型内件布置结构的油水分离效果进行数值模拟研究。评估不同工作环境下的油水分离性能。研究表明,采用相间布置聚结板组和均流孔板的分离器内件布置形式获得的油相浓度在分离区域比常规分离器高,油水分界面较窄且更加清晰。为提升海洋平台油水分离器的分离效率提供依据。

斜管中油滴流场数值模拟分析

以水中除油设备斜管组中单根斜管为研究对象,选取倾角为30°、45°、60°三个角度的斜管,采用数值模拟软件对60μm油滴在斜管中的上浮过程进行模拟分析,得到了时间点为88s及116s时的油滴分布图,分析得出斜管倾角与油滴分离及操作弹性的关系。模拟结果表明,倾角为30°和45°时均可以达到60μm的油滴基本从水中分离去除,在实际工程中倾角45°的斜管组应用弹性更大,应用更广泛。

基于HYSYS的超声速天然气脱水脱烃工艺设计

为解决超声速天然气脱水脱烃工艺设计受限于其核心设备超声速分离器的动力学设计以及以往数值模拟的设计方法繁琐且对物性参数变化敏感度较低的问题,分析其工作原理,基于HYSYS软件提出一套超声速天然气脱水脱烃工艺设计方法,并将其结果与数值模拟结果进行对比。结果表明,该工艺设计方法简便且满足工程设计要求。指出设计马赫数、气液分流比和压损比为超声速分离器的3个关键设计参数,分析其对天然气脱水脱烃效果的影响得出:设计马赫数越大,天然气露点降越大;气液分流比越大,天然气露点降越大;压损比越大,天然气露点降越大。

压力容器安全阀的计算选型及经济性分析

以国内某海洋油气开采平台油水分离模块中关键压力容器的安全阀计算选型为例,分析了选择不同性能的保温材料对安全阀计算选型及整体成本的影响,提出了一种经济性分析方法。采用HYSYS静态模拟方法,计算火灾工况下压力容器安全阀的工艺泄放量,根据不同保温材料的导热系数值,计算得到该泄放温度下的环境因子F值,用于矫正最大泄放量数值,最终选型得到不同尺寸的安全阀、阀前管线及工艺阀门。询价并比较成本价格后,选择了低成本的方案进行设计、采购和制造。分析结果表明:选择硅酸铝棉为保温材料可以显著减小环境因子F值,从而降低阀门及管线的采购成本。但是由于硅酸铝棉材料相对价格较高,具体工作应按照经济性分析方法进行计算,找到最佳的方案。