利用LNG冷能回收轻烃和BOG的综合工艺系统

目前,中国液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)进口量已超过天然气进口总量的50%,LNG的组分会因产地不同产生差异,76.6%以上的进口LNG中轻烃摩尔含量超过5%。同时LNG中蕴含大量冷能,利用LNG冷能回收LNG富液中的轻烃,利用效率高达90%。在对现有工艺系统优缺点分析的基础上,提出了一种利用LNG冷能回收轻烃和闪蒸气(Boil-off Gas,BOG)的综合工艺系统,以某LNG接收站LNG富液为例进行了模拟计算,并对关键运行参数进行了分析研究。结果表明,采用新工艺系统,轻烃回收率高达95.7%,单位产品能耗仅688 MJ/t,同时实现了低能耗回收接收站BOG,新工艺系统各项指标均达到了国内外先进水平。研究结果可为LNG接收站轻烃回收装置建设提供借鉴。

LNG轻烃分离工艺设计及分析

1t液化天然气(LNG)气化过程中大约可释放230 kW·h的冷能,轻烃分离后的LNG,既可有效调整热值,也能统一天然气产品标准。从利用LNG冷能的角度出发,设计一种LNG轻烃分离工艺,对工艺进行敏感性分析,选用P-R热力学方程,运用HYSYS模拟软件对工艺进行模拟计算,原料LNG的进料量为342.5 t/h,回收得到的天然气、乙烷和液化石油气(LPG)产品的质量流量分别为271.16 t/h、46.79 t/h和24.55 t/h,工艺总功耗为446.67 kW,而且模拟计算体系的物流能够满足物料平衡。

LNG轻烃回收装置投产问题分析与处理

山东LNG接收站建设了国内首套LNG轻烃回收装置,装置投产过程中发现轻烃LNG产品外输泵外输不顺畅,外输流量达不到设计要求,若该问题不能解决,则可能导致装置无法投产。通过设计参数对比分析与现场测试,认为是由于工艺区高压外输泵与LNG产品外输泵出口存在压力差所导致。对该问题提出三种解决方案:增加轻烃外输泵叶轮级数;在工艺区每台高压泵出口增设1台调节阀;对现有工艺总管进行改造,将两类泵出口管道分开独立设计。通过计算对比分析,认为轻烃外输泵增加两级叶轮的方案是短期最有效的解决方案,但从长远角度考虑,建议在项目二期建设时每台高压外输泵出口增设1台可以从DCS控制调节的截止阀。

利用LNG冷能的轻烃分离高压流程

利用LNG冷能能以较低的能耗分离回收其中高附加值的C2+轻烃资源,同时实现LNG气化,是LNG冷能利用的有效方式。本文提出一种新型的利用LNG冷能的轻烃分离流程,脱甲烷塔在较高的压力下运行,从而分离出的富甲烷天然气能以较低能耗压缩到管输压力;脱乙烷塔在常压下运行,可以直接得到常压液态乙烷及LPG产品,方便产品的储运。脱甲烷塔中再沸器的热耗由燃气提供,经计算只需消耗1%左右的天然气;脱乙烷塔中冷凝器所需的冷量由LNG提供。该流程轻烃回收率可达90%以上,其中乙烷回收率可达85%左右。以某气源组分为基础,考察了乙烷含量和乙烷价格变化对装置经济性的影响,结果表明,使用该流程进行轻烃回收效益可观。

LNG轻烃回收工艺的设计与分析

利用液化天然气(LNG)气化时释放的冷能,结合文献报道的3种LNG轻烃回收工艺,提出了一种新工艺。使用HYSYS模拟软件,热力学方法选用P-R状态方程,对新工艺进行了敏感性分析,确定了最优闪蒸塔入口温度为-105℃、脱甲烷塔塔顶压力为2800 kPa、脱乙烷塔塔顶压力为2000 kPa。通过对比,发现新工艺在甲烷产量、乙烷回收率和设备(火用)分析等方面具有一定优势。

LNG接收站冷能用于轻烃回收工艺

近几年,随着大型LNG接收站的快速发展,LNG冷能利用的研究也日益迫切。利用LNG冷能回收其中高附加值的C+2轻烃则是一种有效的方式。提出了一种利用LNG冷能回收轻烃的改进流程,利用脱甲烷塔进料为脱乙烷塔塔顶冷凝器提供冷量,得到液态乙烷和C+3,方便产品的储运。以国内某LNG接收站的富气为例,模拟计算得到:该流程中C+3收率可达97.5%,乙烷回收率可达95.78%。对装置的经济性进行了分析,结果表明,使用该流程进行轻烃回收效益显著。并提出了LNG冷能用于轻烃回收工艺中冷能利用率的计算方法,得到单独采用该流程的冷能利用率为38.93%。针对LNG组分、温度等参数进行了敏感性分析,考察对C+3收率、乙烷回收率及能耗的影响,可以为接收站的优化运行提供指导。

炼油厂干气轻烃分离与LNG冷能利用的集成

中国乙烯装置原料以石脑油等重质原料为主,而原料越重,乙烯成本也就越高。从炼油厂干气中回收轻烃组分可以为乙烯装置提供优质原料,从而能降低乙烯成本,但是轻烃深冷分离工艺中压缩制冷系统能耗很高。液化天然气(LNG)气化过程中释放大量的冷能。为了降低深冷分离所需压缩能耗,以中国国内某炼油化工厂为研究对象,将LNG冷能用于炼油厂干气深冷分离工艺,取代三机压缩制冷系统。结果表明,利用82.0t/h的LNG可替代原工艺约14373kW的冷量负荷,节省约7973kW的冷剂压缩制冷系统功耗,大幅度降低炼油厂干气深冷分离装置的能耗成本。

LNG的利用技术及发展前景

随着世界油价的不断攀升,世界各国对液化天然气(LNG)的需求日益增加,如何合理优化利用液化天然气资源对缓解能源问题有着重要意义。本文从发电、城市燃气、汽车燃料等方面阐述了LNG在国内外的利用现状,针对资源利用率低等问题提出LNG应用的发展方向:大力发展分布式能源以实现天然气资源的高效利用;利用LNG的冷量回收LNG中的轻烃资源以生产高附加值化工产品;发展LNG汽车实现汽车工业的可持续发展。

LNG冷能在轻烃深冷分离过程综合利用探讨

炼油厂中石脑油及液化天然气(LNG)产品蕴含高附加值的轻烃资源,回收轻烃资源十分必要。研究了LNG冷能在炼油厂轻烃深冷分离的应用,针对轻烃深冷分离装置提出了4种不同的分离序列,在设计产品纯度下,以再沸器热负荷最小为目标对塔的进料位置及总理论板数进行了优化,随后计算每种分离序列的年总费用(TAC)并进行比较,确定了最优的轻烃深冷分离序列。结果表明:最优分离序列中第一座塔最优的进料位置为第5块塔板,总理论板数为6块塔板。采用夹点技术对最优分离序列进行换热网络优化,最终回收了4.42 MW热量,相较基础分离序列的TAC减少了17.8%,这项研究可为炼油厂轻烃深冷分离过程的设计提供理论指导。

乙烯装置利用LNG轻烃的方案探讨

针对某以石脑油和加氢尾油原料为主的老乙烯装置如何利用山东LNG轻烃资源,从原料替代、扩能改造和并联新线3个方面进行了初步方案探讨。指出新建1套以轻烃为原料的乙烯装置,老装置退出轻烃原料,新、老装置互为依托,对全厂总物平负面影响最小,既解决了老装置目前原料轻质化带来的操作问题,又可使新装置流程简化,总体效益最佳。

基于DHX工艺的LNG接收站轻烃回收流程改进

针对青岛LNG接收站轻烃回收流程存在的能耗较高、产品不易于保存和运输的问题,应用天然气丙烷回收中的DHX(直接换热流程)工艺,引入重接触塔,改进换热网络,设计了一种基于DHX工艺的LNG轻烃回收改进流程,运用Aspen Hysys模拟软件对改进前后的流程进行了模拟分析。结果表明:改进的流程可得到常压下的液态轻烃产品,并降低了流程15.5%的功耗,同时将乙烷回收率提高2.9%,乙烷和丙烷回收率分别达98.8%和99.6%。

利用HYSYS软件优化LNG轻烃分离工艺

根据LNG中组分的特点,借助于模拟软件HYSYS,通过对现有轻烃分离流程进行分析对比,对其换热网络进行模拟优化设计。以某一大型LNG接收站为例,设计了一种新型的利用LNG冷能的轻烃分离工艺流程,采用闪蒸塔闪蒸分离出36%的甲烷气体,从而减少了脱甲烷塔的负荷,降低了塔的投资和能耗。脱甲烷塔在高压状态下进行甲烷的分离,分离出的甲烷气体和闪蒸塔分离出的甲烷气体混合后经过LNG换热器进行液化。脱乙烷塔在低压的状态下进行乙烷的分离,分离出的乙烷一小部分用来循环利用,剩余的气体乙烷通过LNG换热器进行液化。通过模拟计算和参数优化,与经典工艺相比,该新型流程的甲烷物质的量分数为98.34%,乙烷的分离率为98.29%,C3+中LPG分离率为96.21%。分离得到较高纯度的甲烷和乙烷可以分别作为民用燃料气和乙烯裂解原料使用。

基于Hysys的LNG轻烃分离流程模拟及参数优化

为了充分利用进口LNG中所潜藏的巨大资源——冷能及C2+轻烃,以流程软件Hysys为工具,按照冷能梯级利用原理,设计了一种LNG轻烃分离流程;并以我国典型进口LNG组分为例,通过模拟计算和优化,乙烷及LPG回收率均在95%左右,而系统能耗仅为1.8MW。

LNG轻烃分离工艺流程设计与分析

为充分利用LNG冷能,以某LNG接收站为例,基于Peng-Robinson状态方程,选用模拟软件HYSYS,提出了一种新型LNG轻烃分离工艺流程,该流程主要分为原料预热、闪蒸塔预分离、脱甲烷塔、脱乙烷塔和管输气和液相调峰五部分,通过对流程中的脱甲烷塔和脱乙烷塔的塔顶压力和塔板数进行敏感性分析,分析其对甲烷物质的量含量和乙烷回收率的影响,从而确定最优的塔顶压力分别为2900k Pa和1950kPa、塔板数分别为12个和8个。该轻烃分离装置的富LNG处理量为348.8t/h,分离得到的管输气质量流量为171.2t/h,其物质的量分数为99.61%;乙烷质量流量为37.4t/h,纯度为97.99%;LPG质量流量为48.00t/h;轻烃分离后的天然气热值为33.94MJ/m3,满足商品天然气的热值要求。该流程总功耗为1889.49kW,单位轻烃能耗约为79.66kJ/kg,能耗较低。脱乙烷塔冷凝器和再沸器的负荷分别由加热器和工业余热提供,脱甲烷塔再沸器热负荷由海水提供。

富乙烷LNG轻烃回收流程中的冷能利用研究

通过建立LNG接收站使用进口LNG,可以有效缓解地区能源供需矛盾,优化一次能源消费结构,推动区域经济可持续发展,改善生态环境。选用适当工艺利用LNG自身冷量回收富乙烷LNG原料中的轻烃,可以降低装置设备的投资和能耗,减少LNG气化过程对周围环境的影响,同时回收LPG也可为LNG接收站带来可观的经济效益。

从LNG中回收乙烯原料

随着我国乙烯工业的迅猛发展,乙烯原料的来源成为了制约乙烯工业发展的瓶颈。而我国将大量进口LNG,这便使从LNG中回收乙烯原料成为了可能。从LNG中回收的乙烯原料的主要成分是乙烷。用乙烷生产乙烯有诸多优点:原料用量少、能耗低、乙烷裂解副产品少、生产流程短、所需设备少且简单、乙烯产品收率高等。回收的乙烯原料还可替代燃料油。因用LNG生产乙烯原料的工艺比较简单,用HYSYS软件对有回收乙烯原料价值的8个生产国生产的LNG进行了回收乙烯混合料和乙烷两种工况的计算,给出了工艺原则流程图,分别算出了各LNG生产国300×104t/aLNG可回收乙烯原料的数量,对购买LNG的厂家进行经济核算和项目评估有一定参考价值。还提出了在回收乙烯原料的同时合理确定操作参数和装置规模,把回收乙烯原料和天然气外输及调峰结合起来,使LNG接收站的工艺得到了简化。

山东LNG接收站轻烃回收分析

相比国内其他LNG接收站,山东LNG接收站已确定的200万t/a气源中重组分多,热值高。由于我国当前的天然气贸易计量一直是在法定的质量指标下按体积计量,如果山东LNG接收站天然气不经处理直接进入中国石化现有的山东天然气管网,一方面,由于两者沃泊指数偏差大,将出现与现有山东管网天然气互换困难的问题,另一方面,如果两者按照同样价格销售,将偏离山东LNG接收站天然气本身的价值,从而降低山东LNG接收站的经济效益。为解决以上问题,需将天然气热值降低。本文阐述了降低天然气热值的方法,即掺混空气或氮气法、多气源混配和轻烃分离法等,并重点分析了山东LNG接收站引入轻烃回收的优势和必要性。

LNG轻烃分离工艺热力学优化研究

为LNG冷能及其中轻烃组分更好的回收利用,结合国内及国外LNG轻烃分离工艺现有研究成果,提出一种优化的LNG轻烃分离工艺流程,运用Aspen Hysys进行模拟并对模拟结果进行?效率、功耗、产品常量及回收率等评价指标分析。结果表明:在脱烃LNG品质不下降的前提下运用冷能梯级利用技术使得改进流程功耗在原流程功耗基础上下降约7%,且使得改进流程?效率(51.6%)高于原流程?效率(45.58%)。但发现在LNG加压后原流程换热器与改进流程换热器?效率较低,分别为64%与46.12%。在原流程基础上新增脱乙烷塔分离得到可作为生产乙烯原料(产量3.34 t·h;)的乙烷及有及高价值的石化原料LPG产品(回收率96.82%),经经济性分析发现新流程在经济性方面要优于原专利流程。

LNG轻烃回收工艺技术概述及其发展现状分析

文章在分析常用LNG轻烃回收工艺的基础上,研究了当前LNG轻烃回收的发展现状和方向,这对完善LNG接收站功能和建设具有非常重要的现实意义。

LNG冷能利用工艺技术研究

近年来,在清洁能源政策的支持与推动下,LNG越来越受到欢迎,其相关的冷能利用技术也逐渐成为研究热点。以某大型LNG接收站为背景,对LNG冷能用于轻烃分离工艺进行模拟分析,得到轻烃回收率为93.43%,单位轻烃能耗为97 k J/kg;通过工艺的敏感性分析,考察对流程性能的影响,得到最优的操作条件及适应性要求,通过分析得到LNG冷的利用效率比较低,约23.82%;在此基础上,按照能量梯级利用的原则,提出了轻烃分离与橡胶低温粉碎相集成的LNG冷能利用工艺,将分离出轻烃的贫LNG冷能用于橡胶粉碎装置,每吨贫LNG可节省制冷用电196.38 k W·h,节能效果显著;分析结果表明,集成的流程中LNG冷的利用效率有了大幅提高,可以实现冷能的高效利用。