级联式天然气液化工艺模拟研究

主要对级联式天然气液化流程进行研究,并通过工艺模拟软件对级联式天然气液化流程进行模拟分析。通过分析得出级联式天然气液化工艺是实用可靠的天然气液化工艺。该工艺具有技术成熟、操作稳定以及能耗低的优点,适合于小型基本符合型天然气液化工厂。     

基于ASPEN PLUS软件的甲烷化工艺模型

利用ASPEN PLUS对煤制天然气的甲烷化工艺进行了流程模拟。模型模拟得到了替代天然气成分、反应器出口温度、循环比、分流率,揭示了循环比和分流率对反应器出口温度的影响。通过该模型,能够为工艺方案比选、优化设计提供模拟和预测。     

液化工艺及其控制方案的分析

以高含氮天然气液化为例,设计了两种深冷脱氮的天然气液化工艺路线及其控制方案。通过对这两种工艺路线中控制方案的分析和对比,得出了较优的控制系统。利用过程系统软件HYSYS模拟了较优的控制系统所对应的工艺过程,给出了主要的控制点数据和最终产品特性,工艺方案及产品规格均能满足要求。此文旨在为设计含不凝气天然气液化的工作者提供一些有价值的参考。     

联产乙烷的天然气提氦工艺研究

为了解决单一的天然气深冷分离提氦工艺中设备能耗大、投资大、效率低的问题，将天然气深冷分离提氦工艺与膜分离提氦工艺结合以提高氦体积分数与回收率，同时结合天然气乙烷回收工艺实现冷能的最大化利用，建立了联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺。利用HYSYS软件对联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺与单一的天然气乙烷回收工艺和深冷-膜分离提氦工艺进行流程模拟。模拟结果表明，4种典型乙烷回收工艺中气体过冷工艺的乙烷回收率最高，可达90.13%;将天然气深冷分离提氦工艺与膜分离提氦工艺结合后氦体积分数由66.77%提高到了99.6%;联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺可以有效地集成回收和利用冷量，相较天然气深冷-膜分离提氦工艺+部分干气循环工艺，总压缩能耗低23.10%,单位综合能耗低20.46%。     

用CFD软件模拟天然气放空对环境的影响

结合输气管道放空系统的工艺特点和有关规范要求,采用TGNET软件模拟放空立管口的泄放速率、温度、马赫数、流速等主要工艺参数。并运用FLUENT软件和PHAST软件模拟了放空天然气在大气环境中的对流和扩散后果,比较了二者的计算差异。最后对多种工况下的天然气扩散结果进行对比,结果表明,两种软件均适用于输气管道放空时的天然气扩散模拟。实际操作中PHAST软件的建模过程更为简便,模拟计算时间较短,计算结果可靠性较高,推荐其作为天然气扩散模拟的首选软件。     

焦炉尾气耦合生物沼气制取天然气的工艺集成研究

为研究焦炉尾气耦合生物沼气进行工艺集成制取天然气的可行性,通过系统阐述焦炉尾气制天然气技术与生物沼气制天然气技术,进而分析二者技术方案存在的问题及共性,提出了初步的工艺集成方案设想,同时运用Aspen Plus软件进行集成工艺的模拟研究。由结果可知,生物沼气净化提纯与焦炉尾气补碳工艺是目前较为现实、经济的制取天然气的路径,而生物沼气可作为焦炉尾气补碳工艺的碳源,二者可初步实现工艺耦合集成,能够提高企业产能和效益,具有较好的参考意义和实际应用价值。     

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。     

基于层次分析法优化天然气净化工艺

为了避免杂质腐蚀设备或因低温冻结而堵塞换热器,天然气在进入液化装置前需对其进行净化处理,即脱除天然气中的酸性气体(CO₂、H₂S)和水分。本文选用二乙醇胺(DEA)法脱除天然气中的酸性气体,用三甘醇(TEG)法脱除天然气中的水分,通过耦合DEA法和TEG法得到最终天然气净化工艺,且达到净化指标要求。但由于工程手册只能给出工艺参数的大概范围,尚无法得到最优的工艺方案,因此本文首先应用化工模拟软件HYSYS8.4对天然气工艺过程进行模拟计算,然后在工艺参数推荐范围内设定9组推荐方案,引入系统评价方法中的层次分析法,并基于Matlab程序计算,对9组推荐方案进行多目标综合评价,最终确定最优的净化组合方案。本文可为天然气净化工艺和其他工艺方案的优选提供指导。     

小型天然气液化装置混合冷剂液化工艺研究

利用aspen hysys流程模拟软件对单混合冷剂(SMR)液化工艺和带丙烷预冷的混合冷剂(C3/MRC)液化工艺进行比较研究。从压缩机参数、换热器换热负荷和结构参数、装置灵活性等方面进行分析比较。结果表明:C3/MRC工艺能耗低、设备采购成本低、装置操作弹性大,更适合小型天然气液化装置,尤其是小产量的井口天然气,以及偏远气井气,及非常规天然气的就地液化。     

利用PIPEPHASE软件优化输气管道

天然气供气工程的设计通过对输气管道工艺设计计算、软件模拟以及经济比较等过程,从而确定输气的最优方案。结合某工业园区天然气供气工程,利用PIPEPHASE软件进行了模拟计算,对模拟结果进行整理和分析讨论,优化设计参数,提出了输气管道最经济的设计方案。     

脱硫系统放空气回收技术分析与应用

在烃类转化合成氨工艺的脱硫系统升温和降温过程中,需要对脱硫系统出口气进行放空,既造成较大的能源浪费,又带来环境污染。通过对两种放空气回收方案进行分析对比,利用现有设备的循环回收方案不仅投资少,而且比燃料气回收方案更加稳定可靠。实施循环回收技术后,不仅节约大量的天然气,降低了开、停车成本,而且消除了脱硫升温、降温过程中的环境污染。     

天然气制低碳烯烃技术及其工艺进展

天然气是一种高效、优质、清洁能源,也是一种重要的化工资源,利用天然气制取低碳烯烃是C1化学研究的重要课题之一。介绍了以天然气为原料制取低碳烯烃的3种研究方向及相关的工艺进展,并分析了天然气制烯烃的经济性。     

天然气饱和含水量计算

天然气饱和含水量或者水露点计算为天然气集输与加工过程重要的环节,一旦温度达到或低于天然气压力所对应的露点温度,天然气就有水析出,导致管道或其他设备腐蚀。所以比较精确的估计、方便的计算天然气露点与饱和含水量之间的关系是非常重要的。利用相平衡原理,结合逸度计算的经验公式,开发了天然气、尤其是酸性天然气水露点与含水量之间关系的计算程序。     

Design process of LNG heavy hydrocarbons fractionation: Low LNG temperature recovery

The liquefied natural gas (LNG) includes light hydrocarbons heavier than methane, such as ethane, propane and butane, which not only may increase the calorific values of the natural gas beyond specification limits, but also may have greater market values. During the gasification of the LNG, the energy invested in it during liquefaction process may be recovered and re-used. This paper relates to two regasification processes for separating natural gas liquids from liquefied natural gas using the low LNG temperature to produce natural gas meeting pipeline or other commercial specifications. From the two processes studied, the fractionated methane-rich stream is pressurized to pipeline pressure by pumps instead of compressors and the liquefied ethane, propane and butane are obtained directly at atmospheric pressure. Among the processes studied, the low pressure process sounds economically attractive with a saving in TAC of 4.6% over the high pressure process; however the high pressure process is more preferable for the cases where the space is limited.     

煤制天然气联产化学品工艺路径探讨与分析

煤制天然气示范项目存在产品生产模式单一、煤炭转化增值偏低等问题,在天然气面临价格下调的背景下,单一的产品结构已经成为制约煤制天然气项目健康发展的瓶颈问题。本文从煤基多联产的角度出发,探讨和分析煤制天然气工厂多联产化学品生产路径,旨在实现终端产品多样化和高值化,提高企业经济效益。本文通过对国内主要联产化学品需求和关键单元技术分析的基础上,结合现有煤制天然气工艺技术特点,提出了煤制天然气厂联产甲醇和联产甲醇、乙二醇两种联产方案,并对两种方案进行概念设计以及物料衡算。通过对两种联产方案进行技术经济分析发现,联产甲醇、乙二醇方案在内部收益率和投资回收期关键经济指标方面具有明显的优势。因此,在煤制天然气项目的基础上建立联产甲醇、乙二醇装置是解决现有煤制天然气项目瓶颈问题最为适合的路径。     

气和煤生产乙二醇合成气的原料路线选择探讨

介绍天然气转化和气煤联产氢碳互补制乙二醇合成气的工艺原理。对天然气部分氧化和气煤联产乙二醇合成气的工艺流程、原料消耗、CO2排放、动力消耗、投资、经济性进行比较。提出气煤联产和天然气部分氧化都是可行的乙二醇合成气生产路线。气煤联产有氢碳互补作用,水煤气无需变换,天然气消耗和氧耗低;天然气部分氧化流程简单、投资省、CO2排放少。经济比较,两种原料路线相差不大。     

高含氮天然气液化工艺的探讨

在不同气源中,含氮量较高的天然气热值低、集输过程中能耗大,为脱除天然气中过高含量的氮气,设计了深冷脱氮的天然气液化工艺。利用过程系统软件HYSYS模拟了深冷脱氮及液化天然气的过程,并分析了原料天然气特性、制冷剂特性及精馏塔操作条件对液化单元能耗的影响,对工艺条件进行了优化。结果表明,在制冷剂循环压力和温度为0.4MPaG和35℃,原料天然气压力和温度分别为2.6MPaG和20℃,精馏塔压力为0.6MPaG,氮气所占比例为0.5时,该液化单元的功耗最小,为0.527kW/Nm3,该工艺模拟和优化为高含氮气源进行液化利用提供了重要的参考。     

泄漏速度对激光检测天然气管道泄漏影响分析

天然气管道泄漏产生的危害极大,激光技术是检测管道泄漏的重要手段,但泄漏扩散过程对其检测存在一定的影响。建立了架空天然气管道泄漏扩散模型,数值分析了不同泄漏速度下管道泄漏天然气扩散过程,然后探讨了不同探测高度下其对激光检测的影响。研究结果表明:在同一泄漏速度下,随着探测高度的增加,激光检测信号强度越来越弱;在同一探测高度下,中速泄漏时激光检测信号强度稍强于高度泄漏,明显弱于低速泄漏。     

天然气生物脱硫技术研究进展

天然气作为绿色、高效的优质清洁能源,在我国能源结构中所占比例日益增加。因为天然气中含有一定量的有毒有害气体硫化氢,所以天然气在使用之前就需要脱除其中的硫化氢气体。生物脱硫是利用微生物脱除气体和废水中的含硫化合物,具有操作条件温和、能量消耗低、环境污染小、脱硫效率高、副产生物硫黄等优势。因此,天然气生物脱硫技术已成为天然气净化研究的热点之一。本文首先介绍了天然气中硫化氢气体的主要来源,回顾了工业上广泛应用的天然气脱硫技术（克劳斯法脱硫和络合铁法脱硫）;随后阐述了生物脱硫的主要菌种以及脱硫机理,并重点介绍了天然气生物脱硫技术的典型工艺（Bio-SR脱硫和Shell-Paques脱硫）和新型工艺 （嗜盐嗜碱生物脱硫）;最后指出了天然气生物脱硫技术的发展方向。     

应用VB实现AGA8-92DC气体压缩因子计算方法

天然气压缩因子在天然气工程计算中具有重要的地位,其计算方法有多种,其中就包括由美国燃气协会提出的基于气体组成来计算压缩因子的AGA8-92DC方程。根据GB/T 17747.2-2011标准所给出的AGA8-92DC方法计算过程,用Visual Basic6.0 program编写了计算程序。为了验证程序的正确性,分别将程序计算值与GB/T 17747.2标准提供的计算值和含碳贫气气样实测值进行了对比,且获得了较小的计算误差。由计算值与实测值的对比结果可知,通过Visual Basic6.0 program所编写的AGA8-92DC方法计算程序而得到的计算结果能够满足工程上的要求;对于中高压含碳贫气,AGA8-92DC方法具有较高的计算准确度;当气体温度升高时,AGA8-92DC方法的计算误差将有所减小。