炼油厂泵的[火用]分析及节能方法

本文简要介绍了能量分析方法、[火用]的概念及[火用]分析基本原理，并且运用[火用]分析方法对炼油厂的泵进行分析，提出改进措施。     

[火用]分析方法在炼油厂常减压蒸馏装置能耗评价中的应用

采用[火用]分析方法对炼油厂常减压蒸馏装置能耗进行评价,建立了常减压蒸馏装置及各设备的火用分析模型,定义了[火用]效率、[火用]损率等评价标准。基于测试数据对装置各设备火用损失进行了计算。结果表明,常减压加热炉的[火用]效率较低,分别为41．5％和44．1％,常压炉、减压炉、常压塔、减压塔、换热器等设备的火用损率较高。     

基于火用分析的天然气净化工艺优化

为了降低天然气净化系统的综合能耗,提高净化效果,以延长某气田气质条件为研究基础,在保证净化气满足LNG加工要求的同时,以原处理数据为优化对象,开展了天然气净化工艺优化研究。本研究基于Aspen Plus的流程模拟进行了技术性和经济性的综合对比,利用单因素灵敏度分析法确定了再生塔的液相回流比、塔板数等工艺参数,利用用能系统节能分析方法对换热过程进行分析,对现有净化系统提出了工艺改造优化方案。优化结果表明,优化后的系统净化效果更好,综合能耗有效降低,■效率提升了9%。     

基于响应面分析法的天然气脱氮工艺优化

新疆塔河油田随着注氮开采的进行,采出的伴生气中含有较多的氮气影响天然气的热值。为了脱除天然气中的氮气,基于冷油吸收原理,选用C₅作为吸收剂,借助HYSYS仿真模拟软件对冷油吸收脱氮工艺关键参数敏感性分析,确定了吸收塔压力、吸收塔温度、贫液循环量、解吸压力及塔板数等参数的取值范围;基于响应面分析法探究对处理工艺的能耗水平及吸收效果,并得到该脱氮工艺的最优参数组合。结果表明:优化后,天然气中氮气物质的量分数由20%降至7.6%,甲烷回收率达到97.3%,高发热值可达35.71 MJ/m³,满足二类天然气技术指标;相比于优化前,优化后获得产品气所需能耗为0.166 kW·h/m³,流程比功耗降低8.3%。     

[火用]传递原理在稠油复合蒸汽驱方案优选中的应用

在分析稠油复合蒸汽驱驱油机理的基础上,利用油田实际数据,建立稠油蒸汽驱数学模型;应用[火用]传递原理,结合油藏数值模拟技术,计算相关[火用]传递指标,并将采油速度作为统一评价标准,对4种稠油蒸汽驱技术进行评价、筛选。结果表明：采油速度从高到低的驱动方式依次为蒸汽氮气泡沫连续驱、蒸汽氮气泡沫段塞驱、蒸汽氮气驱和纯蒸汽驱;驱动功率与采油速度之间具有较强的正相关性,说明应用[火用]传递原理进行稠油热驱技术方案的筛选是可行的。     

直接换热凝液回收工艺高级火用分析

常规火用分析仅仅能对设备的火用损及火用效率进行定量分析,而不能揭示设备的火用损改进潜力.为了分析凝液回收过程中设备的用能情况,对直接换热流程进行了高级火用分析.利用高级火用分析方法评价各设备的火用损形式,以反映出各设备之间的相互作用,识别火用损的改进潜力.结果表明,大部分设备的可避免内源火用损占总火用损的比例较高,表明...     

络合脱氮-白土联合工艺的优化操作

针对络合脱氮-白土联合工艺在锦西石化分公司的应用情况，阐述了该工艺在生产操作方面值得注意的细节问题，如界面控制、电场控制、炉温控制等。     

优化控制SBR工艺的硝化和脱氮过程

利用氧化还原电位(ORP)、pH值和溶解氧(DO)的数据对序批式生物反应器(SBR)工艺操作参数进行调节、控制。不同累积时间的pH值、10(DO)和E(ORP)曲线表明，pH曲线中的最低点和10(DO)曲线的折点对应于硝化反应的完成，E(ORP)曲线在负斜率出现时的拐点表示脱氮反应的完成。优化后的SBR工艺在保持较高脱氮率的同时可将废水处理负荷提高一倍。     

煤化工合成气低温分离工艺优化与分析

目的以新疆哈密某公司煤化工工艺过程为研究对象,解决煤化工合成气低温分离液化系统高能耗问题。 方法通过Aspen HYSYS软件模拟了单级混合制冷剂合成天然气分离液化流程,采用BOX算法,以系统最低能耗为目标函数,冷箱最小换热温差3 ℃为约束条件,优化了混合制冷剂组分配比及混合制冷剂循环一、二级压缩压力。 结果在保证LNG和制甲醇原料气产量不变的前提下,优化后冷箱冷热复合曲线更接近且平滑,换热效果更优,系统总能耗降低了16.59%,火用效率由37.96%提升至43.04%,显著提高了能源利用率。 结论BOX算法优化混合冷剂配比及压缩压力对降低合成气液化工艺能耗、提高系统火用效率有显著效果,对煤化工合成气低温分离液化工艺的研究具有借鉴意义。      

双抽供热机组的[火用]分析

运用[火用]分析法对双抽供热机组运行工况进行计算，计算机组的[火用]效率，确定机组的[火用]损失分布，探讨其节能途径。     

基于序贯模块法的天然气乙烷回收工艺参数优化

随着乙烷产品价值的进一步提升,国内各大油田正大力开展天然气乙烷回收,以提高油田的综合收益。以克拉美丽气田天然气乙烷回收工艺为例,基于序贯模块法建立了天然气乙烷回收系统模型;求解得到该系统的模拟顺序后,采用HYSYS软件建立了计算模型,分析了乙烷回收工艺中各关键参数的影响,并基于?分析方法对该乙烷回收系统进行了评价;最后,以乙烷产品最小比功耗为目标函数,采用序列二次规划(SQP)优化方法对乙烷回收工艺参数进行了优化。结果表明:采用序贯模块法模拟天然气乙烷回收系统具有较好的适用性;经参数优化后,乙烷收率由92.62%提高到97.01%,乙烷产品比功耗降低了约5.4%。     

新型天然气提氦工艺模拟与分析

目的针对中国部分地区管网发达、气质较贫的含氦天然气,在调研国内外粗氦提取工艺现状的基础上,提出了一种新的天然气提氦工艺。 方法该工艺采用低温精馏法,利用HYSYS软件对其进行模拟计算,并对提氦工艺流程进行了火用分析,同时分析了流程中关键参数提氦塔的压力、提氦塔塔顶进料温度、一级分离器进料温度、二级分离器进料温度以及侧线抽出物流的流量对流程中氦气回收率、粗氦纯度、流程能耗以及火用效率的影响规律。 结果该流程的氦气回收率为99.06%,粗氦纯度(摩尔分数)为80.39%,总能耗为994.48 kW;流程总火用损失为713.27 kW,系统的火用效率为28.28%。 结论该工艺流程可实现超高的氦气回收率和高粗氦纯度,可为国内天然气提氦工艺装置提供参考和数据指导。      

基于改良?分析方法的LNG冷能空分工艺优化

针对传统分析方法只能找到有效能损失的关键设备而无法找到其损失的主要源由的不足,提出了改良的?分析方法。为了提高LNG冷能用于空气分离工艺的效能,基于大连LNG接收站的基础数据,利用HYSYS软件对提出的LNG冷能空分工艺进行模拟,对传统?和改良?进行分析计算,研究了主要设备各类?损的分布情况,找到了引起各设备有效能损失的主要原因,并基于改良?分析结果进行工艺优化。研究结果表明:(1)?损失可划分为可避免内源性损失、可避免外源性损失、不可避免内源性损失和不可避免外源性损失4个部分;(2)各个压缩机的?损分布情况较类似,可避免的内源性?损均占较大比例;(3)不同换热设备的?损区别较大,LNG-104、E-100、E-101主要为可避免外源性?损,其他换热设备主要为不可避免内源性?损;(4)水冷器E-100和E-101的可避免外源性?损占比很大;(5)针对改良的?分析结果提出了更换压缩机、增加冷流、增加预冷设备等为优化方向的两种优化方案,优化方案的单位液态产品能耗和有效能利用率较原方案均有所改善,对比分析后优选了优化方案二——方案二的能耗约为0.394 9 kWh/kg(降低了6.6%)、有效能利用率约为0.40(提高了28.891%)。结论认为,优化结果验证了在LNG冷能空分工艺中采用改良?分析优化方法的可行性,为实际工程中空分工艺的优化开辟了一条新的技术思路。     

基于粒子群算法的天然气三甘醇脱水工艺参数优化研究

目前,很多研究学者针对三甘醇(TEG)脱水流程的工艺参数做了大量优化改进。然而通常采用的软件模拟手段或基于现场试验的方法难以高效、准确地达到预想的优化效果,且由于人为因素的干扰易导致能源浪费。基于此,提出了将粒子群优化(PSO)算法与HYSYS模拟软件相结合的优化方法,通过Matlab软件与HYSYS软件的交互,利用PSO算法自动更新优化决策变量,使之不断向最优值靠拢,达到最理想的优化目标。该方法不仅提高了优化效率,同时避免了人为因素的影响,增强了系统的可靠性。最后,将其应用于具体的算例中,以脱水能耗最小为目标函数,以TEG循环量和再生塔温度为决策变量。以HYSYS为运算内核,利用PSO优化得出能耗最小的工艺参数。结果表明,优化后的TEG循环量降低了0.2m~3/h,重沸器温度降低了6℃,系统总能耗每天降低了93.8kW。该优化方法的采用对现场的工艺操作和参数设定提供了指导,对油气田经济效益的提高具有重要意义。     

上海天然气处理厂C_3回收工艺优化研究

利用HYSYS模拟软件对上海天然气处理厂C3回收工艺进行优化。在不同压力下考察了B物流去冷箱比例、脱甲烷塔塔底再沸器热负荷、丙烷制冷负荷对C3收率及能耗的影响,优化了工艺条件。结果表明,在进气温度为20℃、处理量为100×104 m3/d的工况下,压力为4 500kPa时,应关闭B物流旁通,降低脱甲烷塔再沸器热负荷至125.98kW。此时,C3收率可提高至97.4%左右;压力为4 000kPa时,B物流旁通应全部关闭,适宜的脱甲烷塔再沸器的热负荷为61kW。此时,C3收率为90.2%左右;当压力降至3 600kPa时,B物流旁通应全部关闭,适宜的脱甲烷塔再沸器的热负荷为55kW,丙烷机制冷负荷为33%。此时,系统C3收率可达到81.56%左右。     

天然气脱氮工艺评述

为了加速致密油气藏、页岩气和劣质天然气(SQNG)的开发与利用,近年来,天然气脱氮工艺在全球范围内受到普遍关注。当前应用于工业的天然气脱氮工艺包括:深度冷冻、溶剂吸收、变压吸附和膜分离。深度冷冻工艺流程复杂,投资与成本均较高,较适用于氮气含量相对较高的、处理高压天然气的大型脱氮装置。溶剂吸收工艺因溶剂选择困难且循环量大,还需要致冷系统,近年来工业上很少采用。"Molecular Gate"脱氮工艺的关键技术是使用孔径尺寸可以调节和控制的硅酸钛分子筛,此工艺已成为当前中、小型脱氮装置使用工艺的发展主流。随着天然气脱氮用特殊膜分离材料的成功开发,膜分离脱氮工艺也正在迅速发展,但膜材料的性能还有待进一步完善。     

基于Aspen HYSYS软件的天然气脱酸流程模拟与优化

基于Aspen HYSYS软件,针对天然气中的烃类和胺类组分分别选用Peng-Robinson状态方程和Acid Gas-Chemical Solvents状态方程,对处理量为100×104 m3/d的天然气脱酸装置进行模拟,分别考察胺液中哌嗪质量分数、胺液循环量、吸收塔和再生塔理论板数、贫胺液进吸收塔温度等操作参数对...     

气体膨胀式天然气带压液化流程的设计与优化

天然气带压液化（PLNG）技术可在较高的压力和温度下储存液化天然气,为海上天然气的液化提供了可能,但对于PLNG流程的相关运行参数、性能优化方面的研究几乎还未见报道。为此,借鉴气体膨胀式天然气液化系统的优点,针对CO₂含量较低的海上天然气设计了一种气体膨胀天然气带压液化流程,并利用HYSYS软件进行了模拟和优化。结果表明：①分别采用N₂、50% N₂+50% CH₄、CH₄作为制冷剂,以产品LNG的单位能耗为衡量指标,对流程的4个关键参数（进口天然气压力、LNG储存压力、气体制冷剂膨胀前压力及气体制冷剂膨胀前预冷温度）进行了优化分析,并得到了它们的最优值;②比较了N₂、50% N₂+50% CH₄、CH₄分别作为制冷剂时,流程的能耗情况,发现CH₄是能耗最低的制冷剂;③将优化后的氮膨胀天然气带压液化流程与常规氮膨胀天然气液化流程进行比较,结果表明前者不仅占地面积小、流程简单、设备初始投资低,而且运行工况更优良、能耗更低（仅为0.218 9 kWh/m³,比常规流程的能耗降低了46%）。