天然气处理厂气体分馏单元工艺设计优化及经济评价

为了进一步挖掘天然气处理厂降本增效空间,以俄罗斯某在建天然气处理厂工艺参数为基础,利用Aspen Plus商业流程模拟软件,对天然气处理厂气体分馏单元进行稳态建模。与原有设计方案相比,通过综合调整脱丙烷塔进料位置、脱丁烷塔进料位置,利用脱丁烷塔产物余热对装置进料进行预热的方式对系统进行工艺设计优化。以总年度成本(TAC)为目标函数,对两种设计方案进行经济评价,结果表明,不论是设备费用、能耗费用,还是总年度成本,优化方案都比基本方案有了不同程度的降低,极大地提高了天然气处理厂的经济效益,该工艺设计优化措施对天然气处理厂气体分馏单元的设计具有启发和借鉴意义。

天然气处理厂气体分馏单元工艺优化设计的动态特性研究

通过寻找脱丙烷塔、脱丁烷塔的最优进料位置和增加预热换热器对进料预热等优化措施,可以降低天然气处理厂气体分馏单元的设备成本、能耗成本和总年度成本,同时也改变了装置内部各工艺参数之间的相互关系。为了研究工艺优化对气体分馏单元动态特性的影响,在基本设计和工艺优化设计稳态模型的基础上,利用Aspen Dynamics建立系统的动态模型,分别通过进料流量和进料组分扰动变化对两种设计的动态可控性进行评价。结果表明: 在双温度控制方案下,与基本设计相比,工艺优化设计不仅可以提高系统的热力学效率和稳态经济特性,系统动态特性也有一定程度的改善。研究结论对气体分馏单元的生产和开发具有重要的指导意义。