基于NSGA-Ⅱ算法的含汞天然气脱水脱烃单元工艺参数优化

在含汞天然气的脱水脱烃处理过程中,部分汞会进入外输干气。为降低外输干气中汞的质量流量并考虑系统能耗,利用HYSYS软件模拟了高含汞天然气脱水脱烃单元,探究低温分离器进料温度、乙二醇质量分数、乙二醇质量流量对外输干气中汞质量流量以及系统能耗的影响。在此基础上,依据响应面法建立各关键参数与外输干气中汞质量流量以及系统能耗的多目标优化模型,并使用NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法Ⅱ)进行多目标寻优。结果表明:经过NSGA-Ⅱ算法计算出的Pareto解值与HYSYS模拟值误差小于1%,其结果精确度较高。且经优化后的外输干气中汞的质量流量以及系统能耗均有所下降,故可利用NSGA-Ⅱ算法求解得到的Pareto解集可为天然气脱水脱烃流程的参数优化提供指导。

气相乙烷管道泄漏扩散特征模拟分析

为研究气相乙烷管道泄漏扩散后的影响,以某公司拟建的一条乙烷输送管道为工程背景,采用CFD(计算流体动力学)软件,对不同泄漏孔径、不同风速下的气相乙烷管道泄漏进行了模拟分析,探讨其泄漏扩散特征以及危险范围的演变情况。结果表明:随泄漏孔径增大,乙烷的扩散形状发生改变,小孔泄漏扩散在土壤中的形状演变特征分为前、中、后期3个阶段,而管道全尺寸泄漏在大气中的扩散分为无风时的垂直射流扩散以及有风时的横向扩散;随泄漏孔径的增大,乙烷泄漏扩散范围变大,危险区域变大;随风速增大,乙烷全尺寸泄漏扩散高度降低,且危险浓度最远扩散距离达到峰值的时间缩短。

天然气脱水脱烃单元中多形态汞的分布模拟

在天然气处理过程中,汞会以单质汞、有机汞和无机汞的形态存在,为研究3种形态汞在脱水脱烃单元的分布规律,利用HYSYS软件对高含汞天然气脱水脱烃单元进行模拟,并探究汞质量浓度、不同形态汞的质量分数以及原料气气质组分对汞分布的影响。由结果可知:脱水脱烃流程对原料气中各形态的汞均有一定的脱除能力,其中对无机汞的脱除效果最好,质量分数99.9%的无机汞经过气液分离器以及浅冷分离器转移至废水。乙二醇溶液对不同形态汞有一定的吸收能力,原料气中质量分数53.1%的单质汞以及15.7%的有机汞转移至乙二醇富液中,随着重烃组分占比的增加,乙二醇溶液对汞的吸收能力降低,但凝析油和闪蒸气中汞流量大幅度上升。