RSV乙烷回收工艺中苯结冰与解冻研究

以新疆某气田站场RSV工艺为案例,基于HYSYS软件建立乙烷回收模拟仿真模型,分别研究工艺中易发生苯结冰的位置、影响苯结冰的因素以及结冰后的解冻措施。结果表明RSV工艺中极易析出苯固体的位置主要有3处,包括冷箱、低温分离器液相节流阀出口端以及脱甲烷塔。脱甲烷塔塔顶压力和低温分离器温度是影响RSV工艺苯结冰的最敏感的因素。另外,原料气中苯含量不同,RSV工艺中析出苯固体的位置也有所不同,与之对应的解冻措施也不同,可通过短暂改变塔压、低温分离器温度、干气回流比以及低温分离器气相分流比等措施来控制苯结冰。本工艺条件下,当苯含量高于0.265%时,无法再通过调整参数改善RSV工艺苯结冰现象,此时需要对原料气进行脱苯处理。

RSV深冷凝液回收工艺在准噶尔盆地气田的应用

中石油上游勘探板块已建凝液回收乙烷装置较少,多数采用LSP回收工艺,由于受制冷温度的限制,难以对C2、C3^+等烃类组分进行充分回收。新疆油田某凝析气田原料气中C2含量达到7%,C3^+含量达到2.5%以上,在国内首次采用了RSV部分干气回流深冷凝液回收工艺后,C2收率达到96%以上,C3^+收率达到99%以上,年均净利润增加11140万元,有效提高了气田生产效益,对国内天然气凝液回收工艺设计与应用具有重要的现实意义。

RSV乙烷回收控制CO2冻堵工艺改进

为提高RSV流程对原料气CO2摩尔分数的适应性,应用重烃对CO2的吸收原理提出部分原料气过冷乙烷回收工艺(recycle split-vapor and feed,RSVF),并对提出的RSVF流程进行了改进效果、原料气CO2适应性及流程特性分析。分析结果表明,与RSV流程相比,RSVF流程对原料气CO2摩尔分数适应性更强,相同条件下提高CO2冻堵裕量1.5~1.8℃,节省主体装置总压缩功0~7.56%;当原料气CO2摩尔分数达2.5%时,对不同气质RSVF流程仍能达到90%以上的乙烷回收率。此外,RSVF流程过冷原料气的量一般控制在原料气总量的10%~20%;低温分离器气相过冷量控制在低温分离器气相总量的1%~10%;低温分离器液相过冷量需根据气质条件及原料气CO2摩尔分数确定。

RSV乙烷回收影响CO2固体形成因素分析

对RSV流程CO2固体形成进行分析,重点分析RSV流程关键参数对CO2固体形成的影响、各关键参数对CO2固体形成、乙烷回收率、主体装置总压缩功的敏感性、RSV流程对原料气CO2含量的适应性。分析结果表明:为避免乙烷回收装置CO2固体形成,可提高脱甲烷塔塔压、降低低温分离器温度、增加低温分离器气相过冷量、减少外输气回流量、增加低温分离器液相过冷量、降低第二股进料位置或升高膨胀机进料位置。各关键参数对CO2固体形成的影响强弱依次为:脱甲烷塔塔压、低温分离器温度、低温分离器气相过冷比、低温分离器液相过冷比、外输气回流比。RSV流程对于CO2含量高于2%的较贫气质适应性较弱,原料气CO2含量越高、压力越低、原料气气质越贫,CO2冻堵控制难度越大。

一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的乙烷回收改进新流程

随着国内各油田CO_(2)气驱采油技术的应用,油田伴生气中的CO_(2)含量大幅提高,中国乙烷回收装置常对油田伴生气进行乙烷回收。为提高对原料气中CO_(2)的适应性,针对部分干气循环乙烷回收工艺(Recycle Split Vapor Process,RSV)在高含CO_(2)天然气中回收乙烷时存在的系统能耗高、热集成困难、脱甲烷塔塔板中上部易形成CO_(2)固体等问题,提出了一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的多回流双塔乙烷回收改进工艺新流程(Recycle Split Vapor Multistage Process,RSVM),并利用Aspen HYSYS软件对RSV流程和RSVM流程进行了模拟对比及适应性分析。研究结果表明:(1)与RSV工艺流程相比,在贫富气2种气质条件下,RSVM工艺流程的主体装置总压缩功分别降低了9.86%和11.18%;(2)当原料气中CO_(2)含量介于2.0%~3.5%时,对于贫富气2种气质,RSVM工艺流程的最小冻堵裕量提高了0.6~8.6℃,且该流程对不同原料气压力的气质适应性强;(3)该流程设置了吸收塔和脱甲烷塔,两塔压力相互独立,吸收塔压力比脱甲烷塔塔压高,提高了塔板上CO_(2)冻堵裕量,降低了外输压缩功率。结论认为,改进后的RSVM工艺流程较RSV工艺流程能更有效控制CO_(2)固体形成,提高乙烷回收率,并能有效降低能耗,新流程可为乙烷回收装置设计和安全平稳运行提供有效的技术支持。

糖化工艺对啤酒风味稳定性影响的初步研究

对影响啤酒风味稳定性的生产工艺进行了初步的研究 ,讨论了辅料的选择、糖化过程中甲醛与卡拉胶的添加对啤酒风味保鲜预测值 (RSV)的影响 ;同时验证了谷胱甘肽 (GSH)的添加对成品啤酒风味稳定性的作用。

控制凝液产品中CO_(2)含量的乙烷回收流程改进

研究了RSV流程CO_(2)冻堵机理和控制手段,RSV流程可以通过控制合理的工艺参数和设置预分离器的方式控制冻堵;分析了RSV流程和脱甲烷塔中CO_(2)的分布规律,结果表明,控制凝液产品中CO_(2)含量需要将脱甲烷塔下部的CO_(2)气化并使得之进入上部;在RSV流程基础上,改进双塔RSVC流程,双塔设置可以实现脱甲烷塔顶气相对吸收塔底部液相中CO_(2)进行汽提,提高吸收塔中的CO_(2)浓度,设置预分离器可以在吸收塔气相中CO_(2)含量升高后控制CO_(2)冻堵。RSV和RSVC流程对比结果表明,RSVC流程在几乎不影响乙烷收率情况下,使凝液产品中的CO_(2)含量能降低约2.4%。

富气乙烷回收工艺改进及综合对比分析

乙烯生产能力是衡量一个国家石化工业发展水平的重要指标,其中乙烷作为乙烯制备的重要原料显得尤为重要。针对国内外应用广泛的RSV(Recycle Split Vapor Process)乙烷回收工艺在富原料天然气中回收乙烷时系统能耗高的问题,提出了2种RSV主体工艺改进流程——RSVG(Recycle Split Vapor with Gas Extraction Process)和RSVF(Recycle Split Vapor with Liquid Flashing Process),并在5种富气工况条件下,采用经济学和热力学分析方法进行了综合对比分析。研究结果表明:①2种改进的工艺流程均表现出一定的节能效果,其中改进的RSVF工艺节能效果明显;②冷箱内部板翅式换热器翅片等几何结构对投资成本影响大;③压缩机和膨胀机为投资最大的设备,约占总投资设备购买成本的70%。改进的工艺流程在运行工况下的财务净现值(Financial Net Present Value,FNPV)均大于零,项目投资回报率较大,回报时间更短,能满足基准收益率要求的盈利水平;④5种富气工况条件下改进工艺均表现出很好的适应性,且气质越富,节能越明显,其中塔器、压缩机及膨胀机和冷箱为㶲损的主要贡献设备。结论认为,2种RSV改进工艺在经济性及热力学层面均表现出一定的节能效果,其中RSVF改进工艺对轻重烃的预分离效果更好,乙烷回收工艺主要设备㶲损较小,节能潜力大,适应性更好。

高压天然气的乙烷回收

在原料气压力较高(大于7 MPa)的工况条件下,常规的部分干气回流乙烷回收工艺流程(Recycle Split Vapor,RSV)存在着热集成困难、系统能耗高等问题。为了提高乙烷回收装置运行的经济效益,基于RSV流程,提出了适合于高压天然气乙烷回收的改进流程——高压吸收塔与低压脱甲烷塔的多回流双塔乙烷回收流程(Multistage Recycle High Pressure Absorber,MRHPA)。MRHPA流程采用两塔流程和吸收塔多股进料,高压吸收塔压力和脱甲烷塔压力分别独立设置,采用塔顶压缩机将脱甲烷塔和高压吸收塔相联系,脱甲烷塔比高压吸收塔压力低0.6 MPa以上,脱甲烷塔顶压缩机压力出口压力控制在4.0 MPa以上。RSV与MRHPA两种流程对比分析的结果表明:(1)MRHPA流程中高压吸收塔采用多股进料,降低了外输回流流量与低温分离器部分气相进料量,流程的调节性及适应性增强;(2)在满足乙烷回收率的条件下,尽可能提高高压吸收塔的压力和低温分离器温度,有利于减少外输压缩功和降低制冷系统能耗;(3)当原料气压力介于7~9 MPa时,MRHPA流程贫气系统和富气系统总压缩功分别降低了12.3%~20.2%和9.7%~16.5%;(4)在原料气压力大于7MPa的条件下,MRHPA流程节能优势明显——回收率高、能耗低、适应性和可调性强;(5)原料气气质较富时,MRHPA流程需增加外部制冷为乙烷回收流程提供冷量。