天然气脱水系统模拟及主要设备优化

陕北某天然气净化厂由于新气源的并入,造成净化后商品气无法达到国家天然气相关标准,这是一个迫切需要解决的问题。通过ChemCAD 6.0.1软件对脱水系统进行模拟,研究分析TEG循环量、原料气进料温度及TEG贫液质量分数对脱水效果的影响,得到最佳的优化操作参数为:TEG循环量为5.5 m3/h,原料气进料温度为26℃,TEG贫液质量分数为99%。通过FRI,HTRI,Pipe Flow Expert等专业软件对TEG脱水塔、TEG贫液水冷器等关键设备进行核算,结果表明:TEG脱水塔的流体力学性能均符合要求,其工作点亦落在负荷性能图的适宜位置;TEG循环量提高导致TEG贫液水冷器负荷增大,需要更换管束,以达到换热效果。研究结果可为该净化装置的优化和改造提供可靠的理论依据,同时对同类型装置也具有一定的借鉴作用。

天然气集输管道阴极保护系统的布局优化

埋地的天然气输送管道由于穿越各种类型的土壤、河流、湖泊,腐蚀成为其安全运行的最大隐患。鄂尔多斯某天然气集输管网阴极保护系统是随着气田的发展逐年建设的,采用防腐蚀涂料和强制电流阴极保护的技术对管线进行保护。为了对系统的运行现状进行评价和完善优化,以现运行数据为基础,利用ANSYS软件建立了符合现状的模型;利用该模型提出了阴极保护的优化方案,并对其进行评估,模拟结果显示管线保护效果良好。

ANSYS有限元法在管道阴极保护中的应用

施加强制电流阴极保护的管道会产生杂散电流,土壤复杂环境下其对周围管道的影响难以通过试验进行研究。为此,建立了ANSYS有限元模型,对某采气厂阴极保护管道进行了仿真模拟计算,研究了管道敷设垂直间距、阳极地床与管道垂直距离、防护涂层电阻率等对管道电位分布的影响。结果表明,模拟计算结果与实际测量结果吻合良好,可为该厂管网阴极保护布局及优化设计提供可靠的依据。

天然气脱硫系统的胺液改造及设备优化

针对陕北某天然气净化厂由于新干线的并入,使得原料气中CO2、H2S等酸性组分含量大幅上升,导致脱硫系统生产效率低下、装置腐蚀严重等迫切需要解决的问题,基于ChemCAD 6.0.1流程模拟软件对单一胺液(w(MDEA)=50%)和复配胺液(w(MDEA)=45%,w(DEA)=5%)下的脱硫系统进行全流程模拟,并对其净化效果和能量消耗进行对比研究。分别利用FRI-TryRating 1.0.7、HTRI Xchanger Suite 4.00、Pipe Flow Expert 2010等专业软件在上述条件下对脱硫系统的关键设备进行校核。研究结果表明,使用复配胺液时,单位胺液负荷可增大80.50%,循环量和蒸汽消耗较单一胺液下降45.45%和24.56%,复配胺液方案远远优于单一胺液方案,且在役脱硫系统各个设备均可满足复配胺液方案下的操作要求。