天然气轻烃回收工艺关键参数分析与节能研究

为提高油田伴生气中的轻烃回收质量,在梳理丙烷收率计算方法的基础上,确定了影响丙烷收率的参数,并通过单一参数变化和敏感性分析确定了丙烷收率及综合能耗的调参策略,最后将丙烷制冷替换为混合冷剂制冷,进一步降低工艺能耗。结果表明,丙烷收率与诸多参数相关,DHX塔塔顶进料温度是影响丙烷收率和综合能耗的主控因素,当低温分离器温度为-33℃、DHX塔塔顶进料温度-52℃、DHX塔塔压2 MPa、膨胀机出口压力1.9 MPa时,综合能耗从3 364 kW降至3 241 kW,同时液化石油气和稳定轻油的质量满足产品要求;当制冷剂中C_(2)、C_(3)和n-C_(4)的摩尔流量分别为19.16 kmol/h、53.43 kmol/h、37.41 kmol/h时,综合能耗可进一步降低,与最初优化前相比,能耗降幅9.06%。

基于HYSYS的C_3/MRC天然气液化流程影响因素分析

丙烷预冷混合制冷剂液化流程投资省、流程简单、机组少,在基本负荷型液化装置中占主导地位。运用HYSYS软件对其进行模拟,分析出天然气压力、高低压混合制冷剂压力、混合制冷剂组成这4个流程参数对混合制冷剂的制冷能力和压缩机、水冷却器功耗的影响。模拟结果表明,提高天然气压力和减少混合制冷剂中甲烷含量,不仅能增强混合制冷剂的制冷能力,还可减少压缩机和水冷却器的功耗;提高低压制冷剂压力和降低高压制冷剂压力,虽然可降低压缩机和水冷却器的功耗,但会减弱混合制冷剂的制冷能力。提出了以增加混合制冷剂流量或减少混合制冷剂中甲烷含量的方式来弥补制冷能力降低的情况。

丙烷预冷混合冷剂液化工艺在海上FLNG装置的适应性动态仿真分析

通过动态仿真技术模拟了混合冷剂与丙烷冷剂分离罐液位变化对丙烷预冷混合冷剂液化工艺系统的影响,在此基础上分析了当混合冷剂气液分离不完全时液化工艺流程所受到的影响,并对该工艺流程在海上晃荡条件下的适应性进行了分析。结果表明:丙烷冷剂与混合冷剂的液位控制在液位波动的情况下仍能使该工艺系统保持稳定,但会发生混合冷剂气液分离不完全的情况,此时会导致混合冷剂制冷效果变差,天然气液化率将降低,因此在实际应用时应密切关注混合冷剂是否分离完全。

带丙烷预冷的混合制冷剂循环液化天然气流程的优化分析

带丙烷预冷的混合制冷剂循环 (MRC)液化天然气流程具有高效及流程相对简单的优点 ,丙烷预冷循环首先预冷天然气和混合制冷剂 ,然后由混合制冷剂循环进一步冷却天然气使其液化。本文对这种带丙烷预冷的混合制冷剂循环液化天然气流程分别以丙烷预冷循环中压缩机耗功最小、总耗功最小为目标函数进行优化 。

丙烷预冷混合制冷剂液化流程中原料气与制冷剂匹配研究

针对高、中、低3种压力和2种成分组合而成的6种原料天然气,利用Aspen HYSYS流程模拟软件对丙烷预冷混合制冷剂液化流程(PPMR)进行了模拟研究,考虑了混合制冷剂高低压变化、混合制冷剂组分改变,从中获得了制冷剂组分与原料天然气Cp-T热力性质以及混合制冷剂高低压之间的相互关系.混合制冷剂组分的选择依赖于原料天然气Cp-T热力性质,而混合制冷剂高低压会影响制冷剂组分和流量.6种原料天然气在不同混合制冷剂高低压下的PPMR流程比功耗的比较结果表明:原料天然气的Cp-T性质是决定整个PPMR流程的功耗高低的关键因素,而混合制冷剂组分和高低压对系统功耗影响较弱.对于某一固定原料气,混合制冷剂的组分和高低压应当根据原料天然气进行合理选取以避免不必要的能耗增加.

丙烷预冷混合制冷剂液化工艺原料气敏感性分析

液化天然气液化后的体积仅为原体积的1/625,十分有利于运输和储存。丙烷预冷混合制冷剂液化工艺是目前最常用的天然气液化工艺,该工艺结合了级联式液化流程与混合制冷剂液化流程的优点,既高效又简单,目前世界上80%以上的基本负荷型天然气液化装置采用了此流程。由于实际情况中原料气的入口压力、温度、组分均存在变化的可能,需要针对工艺的原料气敏感性进行动态仿真分析。通过分别添加原料气压力、温度、组分的扰动,得到了各个工艺系统的动态响应。结果表明:当丙烷预冷混合制冷剂液化工艺分别存在原料气压力、温度、组分扰动时,各个系统均能在一段时间后重新恢复稳定,稳定时间为20~250min。验证了丙烷预冷混合制冷剂液化工艺在原料气入口条件扰动时的稳定性和可靠性。

流程参数对丙烷预冷混合制冷剂循环损失的影响

在丙烷预冷的混合制冷剂循环液化流程热力分析的基础上,对流程进行分析,并分析了流程中天然气压力、丙烷预冷后天然气的温度、制冷剂进入压缩机时的温度和压力及制冷剂压缩机排气压力对流程各设备损失的影响.分析表明,压缩机的损失占整个流程损失的一半.提高天然气的压力、混合制冷剂压缩机进气温度、混合制冷剂压缩机进排气压力,降低预冷后天然气温度,均可降低整个流程的损失.

三种天然气液化流程模拟分析

结合实际参数,利用HYSYS软件分别对闭式混合冷剂、带丙烷预冷的混合冷剂及调峰型液化流程进行模拟计算,通过分析比较三种天然气模拟流程过程中制冷剂、功耗、液化率等参数,得到三种天然气液化流程的优缺点,为实际工艺流程的选择提供指导。

C_3/MRC天然气液化工艺模拟及影响因素分析

带丙烷预冷的混合制冷剂液化天然气工艺具有流程简单、效率高、运行费用低、适应性强等优点,因而得到广泛应用。利用流程模拟软件HYSYS对带丙烷预冷的混合制冷剂液化工艺进行了模拟,给出了流程中涉及到的主要物流参数,并通过改变天然气进料压力、高压制冷剂压力、低压制冷剂压力等参数分析了其对流程工艺液化率及功耗的影响。

带丙烷预冷的混合制冷剂液化天然气工艺优化

采用HYSYS软件,建立丙烷一级、二级和三级预冷的液化天然气工艺模拟流程。对相同操作条件的原料天然气,在冷量功耗相同条件下,丙烷预冷级数越多,节能效果越好,但效果逐渐减缓,而流程的复杂程度、设备数量增加较快。利用带三级丙烷预冷的混合制冷剂液化天然气流程,对原料天然气进行液化。通过对混合制冷剂组分配比等参数进行优化,得到流程的最小比功耗是6.717 kW·h/kmol。液化2 000 kmol/h的原料气,仅需3 827 kmol/h混合制冷剂,达到了工况优化和节能的目的。

HC-290+HFC-134a体系汽液平衡的测量与关联

HC-290/HFC-134a混合制冷剂具有在空调制冷系统中替代R22的应用潜力。混合制冷剂的汽液平衡性质在工程应用中具有重要意义,然而,HC-290/HFC-134a混合制冷剂在285—313 K温度区间的汽液平衡数据还鲜有报道。文中采用气相循环法测量了HC-290+HFC-134a二元体系在273.14—313.15 K的等温汽液平衡,选用Peng-Robinson(PR)状态方程结合van der Waals(vdW)混合规则对实验数据进行了关联计算,并推算了275.00,283.15和285.00 K的汽液平衡数据,与文献值进行对比,获得了较好的一致性。实验结果表明:HC-290+HFC-134a体系在实验温度范围内具有很强的最高共沸,且共沸组成和共沸压力随温度的升高而增大。此研究为HC-290+HFC-134a体系的工程应用提供了数据参考,也为汽液平衡数据库补充新的内容。

三种混合制冷剂循环液化天然气的比功耗和对比

针对利用混合制冷剂循环液化天然气技术能降低循环功耗及提高?效率的特点,通过建立模拟的无预冷混合制冷剂循环、三级丙烷预冷混合制冷剂循环和单级丙烷预冷混合制冷剂循环3种天然气液化模型,在一定约束条件下模拟计算液化过程压缩机的比功耗、损失及制冷剂流量,对比分析压缩机的比功耗和损失。结果表明:无预冷混合制冷剂循环的比功耗和损失量都是最大的,其比功耗分别是三级丙烷预冷混合制冷剂循环的7.28倍、单级丙烷预冷混合制冷剂循环的7.23倍,其损失量是三级丙烷预冷混合制冷剂循环的10.74倍、单级丙烷预冷混合制冷剂循环的10.62倍;但单级丙烷预冷混合制冷剂循环较三级丙烷预冷混合制冷剂循环有流程更简单、更便于维护的优势。因此应优先选用单级丙烷预冷混合制冷剂循环液化流程。

烷烃混合工质在逆向布莱顿循环制冷中的应用

CFCs 和HCFCs 制冷剂因破坏臭氧层而面临彻底被淘汰。碳氢化合物的臭氧消耗衰减指数为零 ,同时 ,它们还具有很好的热物理特性。目前烷烃做制冷剂的研究多集中在电冰箱这样的小型系统上 ,而文中研究的则是它们在相对容量较大的空调中的性能。采用RKS方程对含丙烷、异丁烷的非共沸混合工质进行了理论计算 ,讨论了工质成分对系统性能的影响。搭建了实验台 ,对由R2 90 R15 2a R6 0 0a组成的混合物和由R74 4 R6 0 0a组成的混合物 ,应用于逆向布莱顿循环 ,进行了对比实验。结果表明 ,由R2 90 R15 2a R6 0 0a组成的混合物具有较大的单位质量制冷量和COP ,是较理想的制冷工质。

预冷混合冷剂液化天然气流程优化与对比

为了降低混合冷剂液化天然气流程的能耗,采用预冷措施。其中,常用的预冷方式有丙烷预冷和混合工质预冷。为获得两种预冷混合冷剂液化天然气流程的最优性能,对预冷混合冷剂液化流程建立比功耗为目标函数进行分析。同时,结合实例对丙烷预冷混合冷剂液化流程和双混合冷剂液化流程进行对比分析。结果表明:双混合冷剂液化流程较丙烷预冷液化流程的熵增小,冷凝液化效率高,且比功耗低,装置运行成本低。

LNG低温混合制冷工艺初探

本文通过液化单元基本原理和高低压冷剂对流程性能的影响进行初步探讨。

陕西定边LNG工厂液化技术研究

简要分析了目前世界上较成熟的几种LNG液化技术及国内应用情况,重点研究了陕西定边一期92万m3/天LNG工厂三段混合制冷液化技术及运行情况。一年来的运行实践证明,采用这种液化技术可靠性高、可操作性强、开停机过程容易,经济适用,有明显的优势,非常适用国内LNG发展需要,适合国情。

小型撬装天然气液化装置工艺比较

文章选择发展较早、技术成熟的氮气膨胀制冷工艺和带丙烷预冷的混合制冷液化工艺作为研究对象,对流程进行了模拟计算。从工艺流程、运行能耗、操作运行等方面加以比较。总结了两种工艺的优缺点,提出了针对具体项目选择工艺流程应该考虑的内容,并提出加快我国自主工艺技术研究的方向。

丙烷预冷混合制冷剂天然气液化流程工艺计算

论述了丙烷预冷混合制冷剂(一次分离)天然气液化流程工艺参数的计算,探讨了求解循环量最小工况的制冷剂配比、求取混合制冷剂压缩机的最佳出口压力、寻求天然气压缩机的最佳出口压力。

丙烷预冷混合制冷剂二次分离液化工艺计算

论述了丙烷预冷混合制冷剂二次分离天然气液化流程工艺参数的计算,探讨了求解循环量最小的制冷剂配比、混合制冷剂压缩机最佳出口压力和天然气压缩机最佳出口压力。

丙烷预冷混合制冷剂天然气液化流程模拟计算

采用HYSYS软件对丙烷预冷混合制冷剂天然气液化流程进行模拟计算,给出HYSYS计算模型,获得天然气、混合制冷剂在液化流程中各点的状态参数,LNG、燃料气的组成以及天然气液化率。得到调整混合制冷剂组成的方法。