含CO_2天然气乙烷回收工艺研究

【摘要】：我国的油田伴生气和凝析气田气含有丰富的乙烷,具有很大的回收价值,但国内的乙烷回收装置较少、处理量小、工艺流程单一,主要对油田伴生气进行乙烷回收。在乙烷回收过程中,由于制冷深度较高,原料气中的CO2会形成固体,造成设备冻堵,影响装置的安全运行。因此,应用国内外乙烷回收高效工艺、CO2冻堵控制技术、系统热集成技术对含CO2天然气乙烷回收工艺进行研究,可以提高国内油气资源的利用水平,对实现凝析气田高效经济开发具有重要意义。 本文在相态平衡理论的基础上,对烃类体系中CO2固体形成机理进行了分析,对CO2固体形成条件预测进行了研究,提出了采用HYSYS软件进行乙烷回收工艺模拟的脱甲烷塔气相和液相最小冻堵温度裕量。通过对脱甲烷塔上部各塔板的冻堵规律进行研究,提出了乙烷回收的C02冻堵控制措施。 本文对LSP. RSVE和HPA三种控制C02冻堵乙烷回收工艺的技术特点进行了分析,在此基础上建立HYSYS模拟流程,并针对三种典型气质分析了三种乙烷回收工艺的适应性。 为提高乙烷回收工艺系统热集成度,以塔里木拟建乙烷回收装置原料气为例,采用夹点理论对RSV工艺多股流冷箱换热网络优化设计进行研究,提出了采用热端阂值问题对多股流冷箱换热网络进行优化匹配的方法。采用基于严格模拟计算的灵敏度分析法对脱甲烷塔模拟优化进行研究,找出了脱甲烷塔多股进料和侧线重沸的最佳进料和抽出位置。 为控制CO2冻堵,提高乙烷回收率,应用国外天然气乙烷回收新成果、CO2冻堵控制技术、系统热集成技术在RSVE工艺的基础上提出了凝液回流防冻高效工艺流程(Liquid Hydrocarbon Reflux process, LHR),并对提出的LHR高效工艺流程进行了适应性研究。该流程将部分脱乙烷塔底凝液与回流外输气混合,经脱甲烷塔顶气过冷后进入脱甲烷塔顶部,同时回收了脱甲烷塔底天然气凝液的冷量,使脱甲烷塔具有更大的冻堵裕量,能处理CO2含量更高的原料气,系统热集成更优。 【关键词】：乙烷回收 CO_2冻堵 系统热集成 高效工艺 适应性
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ221.12
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-19
• 1.1 研究目的及意义7-8
• 1.2 含CO_2天然气乙烷回收工艺技术现状8-16
• 1.2.1 国外技术现状8-13
• 1.2.2 国内技术现状13-15
• 1.2.3 国内外技术发展趋势15-16
• 1.3 乙烷产品质量及乙烷收率计算方法16-17
• 1.3.1 乙烷产品质量16
• 1.3.2 乙烷收率计算方法16-17
• 1.4 研究目标及内容17-18
• 1.4.1 研究目标17
• 1.4.2 主要研究内容17-18
• 1.5 研究技术路线18-19
• 第2章 乙烷回收装置的CO_2相态分析19-33
• 2.1 CO_2在烃类体系中的相态平衡规律19-20
• 2.2 烃类体系中CO_2固体形成条件及预测20-24
• 2.2.1 CO_2固体形成机理20-22
• 2.2.2 CO_2固体形成条件预测22-24
• 2.3 乙烷回收的CO_2冻堵控制措施研究24-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 控制CO_2冻堵乙烷回收工艺研究33-50
• 3.1 控制CO_2冻堵工艺分析33-43
• 3.1.1 液体过冷工艺33-36
• 3.1.2 部分干气富集循环工艺36-40
• 3.1.3 高压吸收工艺40-43
• 3.2 控制CO_2冻堵工艺适应性研究43-49
• 3.2.1 对油田伴生气的适应性研究44-46
• 3.2.2 对低压凝析气的适应性研究46-47
• 3.2.3 对高压凝析气的适应性研究47-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第4章 乙烷回收工艺系统热集成技术研究50-71
• 4.1 多股流冷箱换热网络优化设计50-59
• 4.1.1 换热网络夹点理论50-52
• 4.1.2 多股流冷箱换热网络分析52-56
• 4.1.3 多股流冷箱换热网络设计56-59
• 4.2 脱甲烷塔模拟优化研究59-66
• 4.2.1 脱甲烷塔热集成分析59-60
• 4.2.2 脱甲烷塔多股进料优化60-63
• 4.2.3 脱甲烷塔侧线重沸优化63-66
• 4.3 提高系统热集成措施研究66-69
• 4.3.1 冷量和余热的梯级利用67-68
• 4.3.2 热泵技术的应用68-69
• 4.4 本章小结69-71
• 第5章 含CO_2天然气乙烷回收高效工艺研究71-84
• 5.1 高效工艺设计71-79
• 5.1.1 乙烷回收装置工艺分析71-72
• 5.1.2 乙烷回收装置对CO_2适应性分析72-74
• 5.1.3 高效工艺提出74-79
• 5.2 高效工艺适应性研究79-83
• 5.2.1 对CO_2含量的适应性79-81
• 5.2.2 对气质的适应性81-83
• 5.3 本章小结83-84
• 第6章 结论与建议84-86
• 6.1 主要结论84-85
• 6.2 建议85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-92
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果92-93
• 附录93-98

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

夹点理论及其在换热网络中的应用    王利文,陈保东,王利权,王平仪

轻烃回收装置防止CO_2冻堵技术探讨    晏硕;熊伟;

NGL深冷分离装置的火用分析方法及应用    王志国;宋永臣;刘瑜;关晓晶;李东明;项新耀;

大型轻烃回收工艺的应用与优化    张勇;武艳;范冠军;曹振涛;赵景峰;闫晨龙;

热集成复杂精馏系统综合的研究    董丰莲;袁希钢;罗祎青;

深冷轻烃回收装置防止CO_2冻堵工艺技术研究    梁建伟,尹琦岭,何俊,张文斌

天然气深冷装置的冻堵与解冻    张玉红;梁后飞;王燕妮;马继伟;张鲜荣;

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计    魏关锋;钱宇;姚平经;

液化天然气中轻烃分离工艺的优化设计    熊永强;李亚军;华贲;

蒸馏过程进料位置优化    徐忠;陆恩锡;

水源热泵节能原理与系统设计    刘德彧,高建岭,王晓纯

()分析法在企业清洁生产实践中的应用    谢怡;王斌;王红磊;

Experiment research on grain drying process in the heat pump assisted fluidized beds    

改进的遗传算法在渡槽结构优化设计中的应用    郑重阳;彭辉;闫秦龙;刘帅;

大型空分装置用低温液体膨胀机内流及轴向推力数值计算    赵问银;王科;宋鹏;

空气源热泵在学生浴室中的应用    段朝霞;雷兵山;

工业管道保温结构的优化设计及节能分析    李春成;谢禹钧;李世武;武荣华;

液化天然气冷能利用    曾宪平;林璟;

基于分析法的流体输送过程适宜流速的计算    徐建良;

碳酸二甲酯的合成及换热网络的优化    杨琰;张智霖;向德成;黄汉初;郭天;吕志盛;洪健旭;邓亚丽;方立国;

SSOT装置换热网络节能    王凌燕;夏力;高凯;李忠杰;项曙光;

适用于分馏塔改造的回流比优化方法    张高博;樊栓狮;华贲;郎雪梅;余金森;

石油生产系统用能分析方法及节能潜力判别准则研究    王志国;刘扬;项新耀;

酮苯装置脱蜡脱油系统节能优化    黄茂生;卞凤鸣;张早校;梁文雄;

利用过程技术提升异氰酸酯工艺水平及新技术开发    郑世清;杨霞;

膜蒸馏操作温度及能量分析研究    刘安军;李娜;温彦跃;汤亚东;

用于燃气调峰和轻烃回收的管道天然气液化流程    熊永强;华贲;罗东晓;

利用天然气管网压力能的轻烃分离方法    申安云;余祖珊;王保全;

水源热泵空调系统的特点及设计方法    蔡龙俊;李新蕊;

利用LNG冷能的轻烃分离改进流程    高婷;林文胜;顾安忠;

多功能热泵系统的智能控制及能效评价方法研究    江明旒

基于热力学分析的常减压装置流程优化    王艳红

基于能级分析和场协同原理的歧化系统节能技术研究    夏翔鸣

柔性换热网络综合与设备清洗安排同步优化    肖丰

液化天然气冷能利用技术研究及其过程分析    边海军

我国天然气产业发展战略储备体系构建与LNG中继站建设    王冰

玉米燃料乙醇生命周期系统的热力学分析    张治山

基于知识的透平膨胀机设计系统的研究与开发    郭涛

户用多功能太阳能热泵系统的实验研究    蒋爱国

复叠制冷系统低温环路自然工质混合物的理论及实验研究    牛宝联

石化企业节能减排审计研究    唐行锋

珠江啤酒厂热电联供机组节能降耗技术应用研究    许继锋

工业硅生产系统的能流及节能研究    于志强

超音速分离器内流动及其应用基础研究    张明益

外循环耗散型气波制冷机转子结构优化研究    周传锋

炼油厂氢气网络系统优化研究    陈广飞

基于虚拟温度法的间歇过程换热器网络结构优化    李春妮

膜膨胀机耦合冷凝技术回收轻烃的流程优化    于长福

动态热负荷下太阳能土壤源热泵系统性能研究    韩伟

低温甲醇洗的换热网络优化    张沫

城市燃气的调峰及对供气合同的要求    徐正康,徐良胜

一种改进遗传算法及其在负荷建模中的应用    金群;李欣然;刘艳阳;陈辉华;唐外文;李培强;

夹点理论及其在换热网络中的应用    王利文,陈保东,王利权,王平仪

生产工艺系统的能量平衡与平衡测试    项新耀,李东明

应用夹点技术实现换热网络的优化    万志文;李国庆;

我国乙烯工业发展现状及展望    李军

应用全局夹点分析的加/减原则改善全局能量集成    修乃云,滕虎,尹洪超,姚平经

利用天然气配合进口乙烯发展我国乙烯产业的新思维    肖增均,王振德,韩福忠

换热网络设计方法的研究进展    肖云汉,朱明善,王补宣

深冷轻烃回收装置防止CO_2冻堵工艺技术研究    梁建伟,尹琦岭,何俊,张文斌

基于随机优化的复杂精馏系统综合研究    安维中

用遗传/模拟退火算法进行具有多流股换热器的换热网络综合    魏关锋

轻烃回收工艺过程模拟研究    黄禹忠

轻烃回收装置工艺模拟与优化    龚兵

锗回收工艺的应用与发展    徐远林 ,杨波

钨废料电解回收工艺的研究    姚萱,罗巧珞

废硫酸回收工艺的开发与应用    张强;张华东;

关于细胞色素C回收工艺的改进    周庆元;

废漆的回收工艺    张子园

牛毛回收工艺及牛毛利用    王永昌;

浓缩回收工艺的一种实用流程    郭苗

废旧产品回收工艺流程评价决策支持系统研究与开发    刘志峰,林巨广,刘光复,朱华炳,江吉彬,施震

日本开发出一种新的聚酯回收工艺    甲一

大型综采充填支架的回收工艺研究与应用    李凤凯;卢志敏;

化纤废水中DMAc回收工艺的研究    朴香兰;朱慎林;

氯化铵废水降膜蒸发回收工艺与设备选型    

提高尾矿回收工艺效率的实践    谢逢义;

废焊料回收工艺研究    张玫兰;王刚;秦建国;

分等级回收：碳二回收新理念    宋玉春

我国焦化化产回收工艺的技术进步与发展趋势    丰恒夫

丙烯丙烷回收工艺环保增效    苟爱仙

家电产品回收工艺路径评价及优化方法的研究    潘春霞

维生素C生产中古龙酸回收工艺研究    吴卫彦

核医学示踪剂原料氧-18水高纯度回收工艺的研究    杨忠东

年产5万吨CO_2回收工艺的设计与计算    胡晓艳

含CO_2天然气乙烷回收工艺研究    黄思宇

生物化学协同除磷及旁路磷回收工艺研究    丁强

盐酸四环素生产中废溶媒回收工艺的研究与开发    袁海荣