基于单循环混合冷剂的天然气液化工艺优化研究

为降低液化天然气的单位生产能耗,解决单循环混合冷剂液化工艺中冷剂配比及参数优化的问题,在筛选混合冷剂的前提下,通过混料实验确定了不同冷剂配比下的工艺比功耗和冷剂循环量,在约束条件的限制下,利用回归方程获取了混合冷剂的最佳配比,并进一步优化了冷箱入口混合冷剂的节点参数。结果表明,对于制冷温区为30～-160℃的工艺而言,N₂、CH₄、C₂H₄、C₃H₈和i C₅H₁₂作为混合冷剂的效果较好:最佳混合冷剂配比为N₂:CH₄:C₂H₄:C₃H₈:i C₅H₁₂=8.85%:25.60%:30.55%:19.00%:16.00%,两级压缩机的出口压力有所上升,换热器的出口温度有所降低;冷剂循环量降低,降幅为13.63%;比功耗降低,降幅为25.88...     

单级混合冷剂天然气液化工艺优化及分析

以四川省某天然气液化工厂实际运行参数为依据,采用HYSYS软件模拟了单级混合冷剂天然气液化工艺流程.以比功耗为优化目标,分别使用黑箱(BOX)算法、序列二次规划(SQP)算法、遗传算法(GA)对冷剂组分、冷剂压缩压力、蒸发气(BOG)压缩压力等操作参数进行了优化,并从比功耗和换热器传热温差两方面对比了各算法的优化效果....     

天然气液化混合冷剂配方优化研究

混合冷剂制冷是目前天然气低温液化的重要手段,由于操作工况复杂、冷剂介质多相共存,制冷剂的选择及配方优化已成为天然气混合冷剂液化技术面临的主要问题。本文采用均匀设计实验方法对混合冷剂配方进行研究,首先依据不同制冷剂组分在不同温区制冷的原理,初步选定基本冷剂组分;然后通过HYSYS模拟不同组成混合冷剂的制冷效果,通过实验结果分析混合冷剂中各组分的作用;在保持操作压力及处理量不变的条件下,以冷剂的最小循环量为目标参数进行优化分析,最终形成混合冷剂优化配方,从而避免了采用复杂原理探讨和试算的传统方法。     

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工厂混合冷剂液化工艺冷箱提量研究

为了研究LNG工厂混合冷剂液化方式的运用及调整情况,以湖北500×10~4 m~3/d LNG工厂国产化示范工程实际生产情况(400×10~4 m~3/d提至500×10~4 m~3/d)为例,收集提量期间各测点温度、混合冷剂组分变化、差压变化、操作调整等数据进行综合分析。分析结果表明:湖北500×10~4 m~3/d LNG工厂兼具传统阶式制冷循环与混合冷剂制冷循环优点,在系统稳定性与可调节性能上均具优势,在冷箱换热不均的情况下仍可正常生产;但提量前系统中就出现冷剂混合不均、冷箱出现两相流等情况,提量中虽进行降量复热、曲线提产等操作,同时也针对性地进行提高压缩机转速、优化BOG放空等措施来提高系统稳定性,但都不能彻底弥补冷剂混合不均所带来的影响。因此,提量期间各个阶段都应制定切实可行的预案,并且做阶段性验证。     

实践证明在轻油回收工艺过程中利用混合冷剂致冷是经济的

靠降低工艺过程的温度来获得较高的天然气液体收率,会导致冷冻工艺更复杂和更昂贵。从天然气中回收90％或更高的丙烷和大于70％的乙烷,操作温度一般需-90℃到-100℃(-125°F到-150°F)或更低。有二种方法可以达到这么低的温度:透平膨胀致冷和混合冷剂致冷。通过用混合     

膨胀机与混合冷剂联合制冷回收乙烷工艺的研究

探讨利用天然气小压差膨胀,联合混合冷剂制冷(MRC)回收乙烷的工艺.膨胀机与混合冷剂联合制冷回收乙烷,操作灵活、乙烷回收率高(达到95％)、效益突出;已在国内新疆油田某天然气处理站应用.     

基于混合冷剂外冷的分输站压差液化天然气研究

为了提高利用分输站压差制冷液化天然气工艺的液化率,该工艺增加了混合冷剂外冷,其液化流程可分为膨胀前预冷液化天然气流程和膨胀后外冷液化天然气流程。对两种工艺流程建立最大年均利润总额目标函数,并对其自由度敏感性进行分析。通过实例分析计算得出,分输站利用压差液化天然气工艺采用膨胀前预冷比膨胀后外冷经济效益更高。     

混合冷剂液化天然气流程的混合制冷剂研究

混合冷剂液化天然气流程具有低能耗的优点。其中,混合制冷剂组成及配比直接影响液化流程能耗。以混合冷剂液化流程中混合制冷剂的制冷温区和能耗较低为目的选择混合制冷剂组成,并以比功耗最小为目标函数确定混合制冷剂最佳配比。同时,研究了原料气甲烷含量和压力对混合制冷剂的影响得出:原料气中CH4含量决定低温冷剂的含量,从而影响混合制冷剂最佳配比。     

C3/MRC天然气液化工艺优化模拟

为降低天然气液化中丙烷预冷混合冷剂液化工艺(C3/MRC)的能耗,采用Aspen HYSYS软件建立了优化计算模型.结合KBO法和优化器中的Box算法,以系统最小能耗为目标函数,换热器最小换热温差3°C为约束条件,工艺参数和制冷剂配比为决策变量,对C3/MRC流程进行了优化模拟.结果显示,优化后单位质量天然气的液化能耗...     

数字混合配比调节系统的设计

国内化纤生产中第一套由数字仪表组成的四成分混合配比调节系统,在上海石化总厂腈纶厂投运已二年余.实践证明:该系统具有很高的混合调节精度;操作方便;使用安全可靠;投资少等优点,达到了设计要求,满足了生产需要.本文叙述了多成分混合配比调节系统的原理、设计方法,以供参考.     

LNG装置冷箱中混合冷剂偏流处理方案探讨

冷箱作为LNG工厂液化工序中的核心设备,其运行状态直接关系到整个液化装置的安全平稳运转。介绍了采用混合冷剂制冷工艺的天然气液化装置在开车过程中发生的冷箱冷剂偏流问题,对冷箱在低生产负荷下发生冷剂偏流的原因进行了系统分析,提出了在保持生产基本平稳的情况下迅速有效处理冷箱冷剂偏流、保障设备健康运行的措施和建议,并在实际生产过程中得到了有效验证,对类似采用混合冷剂制冷工艺的LNG工厂液化装置的开车和运行具有指导意义。     

煤基天然气C_3/MRC液化工艺优化研究

针对煤基天然气(SNG)设计了一种C3/MRC液化工艺,考察了丙烷制冷循环和混合冷剂制冷循环中各冷箱温度分布对液化功耗的影响,煤基天然气节流压力对液化率的影响,对比了不同组成原料气的液化比功耗。研究结果表明:C3/MRC液化工艺适用于煤基天然气,且冷箱热流体出口温度分布对液化功耗影响较大;BOG气体中H2含量随节流后压力增高而增大;液化煤基天然气的单位功耗高于气田天然气。优化后煤基天然气的液化率达到94.95%,比功耗为0.34 k W·h/kg LNG。     

混合冷剂甘醇脱水制冷技术应用

制冷工程中常用制冷剂为氨、氟立昂等。在国外某油田联合站设计中，根据制冷要求选用正丁烷、异丁烷各占５０％的混合冷剂进行单级冷剂循环制冷。其特点为：有节能效果、混合冷剂的组成可以根据工况需要人为地调整、可降低节流过程的不可逆损失及增加制冷量、冷剂循环量少、经济效益高等。丁烷混合冷剂在油田气处理工程中是可行的，具有推广价值。     

海水混合冷剂换热器制造质量控制

海水混合冷剂换热器作为天然气液化流程中的关键设备,主要用于冷却/冷凝多级压缩介质(混合冷剂)。文章通过大量调研及试验研究,确定内波外螺纹管/双螺旋折流板结构换热器作为海水混合冷剂换热器的首选方案。经过对原材料、换热元件、关键部件及组装过程的质量控制,顺利完成了海水混合冷剂换热器的制造,为海水混合冷剂换热器的研制奠定了基础。     

稠油开采中抽油杆柱的优化配比设计应用

牛心坨油田是一个高凝稠油油田。在开发初期，抽油杆柱均采用D级杆，Ф25、Ф22、Ф19mm三级抽油杆配比为0．3：0.3：0．4。从1998年开始，随着潜山油藏的开发，抽油泵下深达到2000m，将抽油杆逐步更换为H级高强度抽油杆，但抽油杆柱配比未作调整，造成抽油井负荷增大，断脱增多，能耗增大。为此作业区组织技术人员进行抽油杆柱优化设计，降低抽油机悬点最大载荷，减少抽油杆断脱问题，实现了节能降耗。     

阶式双混合冷剂液化天然气流程的混合制冷剂研究

为了降低混合制冷剂液化天然气流程功耗,采用预冷循环。其中,阶式双混合冷剂液化天然气流程得到广泛应用。通过建立阶式双混合冷剂液化流程比功耗的目标函数,分析预冷温度、混合制冷剂组成及配比与液化流程比功耗的关系得出:混合工质预冷的最佳温度为-50℃,预冷混合制冷剂由C2H6~C5H12组成,深冷混合制冷剂应为N2、CH4~C3H8组成;同时,混合制冷剂最佳配比为比功耗最小所对应的各组分的含量。     

透平膨胀机制冷装置的效率及混合冷剂的应用

应用透平膨胀机制冷从天然气或伴生气中回收凝液的方法在国内已有不少油气田采用。本文用分析方法,对膨胀制冷装置的效率作了探讨,列出了计算公式。计算了在三种不同膨胀比下的效率。指出在膨胀比大于3时,效率下降很多。膨胀制冷温度在—113℃(160~0K)到—83℃(190~0K)间,效率最高。这是应用膨胀制冷的一个重要标志,对采用膨胀制冷的几个条件作了分析,对近十几年发展起来的用混合冷剂制冷作了介绍,该方法可提高制冷装置的效率。对减少传热温差而减少的损失,作了定量分析。     

透平膨胀机制冷装置的Yong效率及混合冷剂的应用

应用透平膨胀机制冷从天然气或伴生气中回收凝液的方法在国内已有不少油气田采用,本文用Yong分析方法,对膨胀制冷装置的Yong效率作了探讨,列出了计算公式,计算了在三种不同膨胀比下的Yong效率,指出在膨胀比大于3,Yong效率下降很多,膨胀制冷温度在－113℃（160°K）,到－83℃（190°K）间,Yong效率最高,这是应用膨胀制冷的一个重要标志,对采用膨胀制冷的几个条件作了分析。对近十几年发展起来的 用混合冷剂制冷作了介绍,该方法可提高制冷装置的Yong效率,对减少传热温差而减少的Yong损失,作了定量分析。     

“混合冷剂预冷+膨胀机制冷+双气过冷”乙烷回收工艺

天然气中所含的乙烷、丙烷等重烃组分是优质的化工原料,具有很高的附加值。从天然气中回收乙烷需要采用深冷分离技术,而鄂尔多斯盆地上古生界气藏天然气因气质较贫、压力低且含有较多二氧化碳等原因,导致天然气露点温度低且在低温下容易发生干冰冻堵。为此,研发了"混合冷剂预冷+膨胀机制冷+双气过冷"的乙烷回收工艺技术,通过对该工艺流程进行模拟计算,分析了影响干冰生成和乙烷回收率的主要工艺参数。研究结果表明:(1)降低低温分离器操作温度以及增加脱甲烷塔顶回流量可以减小脱甲烷塔顶部物流中二氧化碳的浓度,从而降低干冰生成温度,提高脱甲烷塔防止干冰冻堵的能力;(2)膨胀机出口气进入脱甲烷塔的最佳位置在第14层理论板,此时乙烷回收率为95.7%,继续下移进料位置,乙烷回收率几乎不变反而会增加设备投资;(3)乙烷回收率随过冷原料气比例增加而升高,当过冷原料气比例超过20%后,乙烷回收率变化不大;(4)乙烷回收率随产品天然气回流量的增加而升高,适宜的回流量为3 000 kmol/h,超过该值之后乙烷回收率的增幅变缓,而天然气增压功率却持续增加。