液化天然气装置脱水工艺设计及分析

【摘要】：天然气作为清洁、高效和污染小的能源,代替其他燃料,可以大大减少CO2、SO2、NOx及烟尘的排放量,这对改善大气环境,减轻温室效应有着十分明显的作用,天然气以其高效、洁净、方便等优势正逐渐被大家认可,开发和利用天然气是当今世界能源发展的潮流。我国天然气在一次能源消费结构中所占比例呈上升趋势。天然气常温下以气态形式存在,而产地往往远离用户,运输主要靠管道输送。液化天然气技术的出现为天然气的应用提供了很大的可能性,在常压下将天然气深冷到-162℃,深冷技术使天然气以液态形式存在,即液化天然气(LNG),其体积缩小为气态时的1/625,大大方便了天然气的运输和储存。天然气中常常含有游离水、气态水或饱和水。从而增加集气管路压降,严重时将形成水合物堵塞管道。当气体中含有酸性气体时,液态水会加速H2S和CO2对管道和设备的严重腐蚀。天然气在液化前必须进行脱水处理。所以必须对天然气进行脱水处理,目前脱水方法主要包括低温冷凝法、溶剂吸收脱水法、固体吸附脱水法与膜法脱水法,目前应用最为广泛的是固体吸附脱水法中的分子筛脱水法,文章对两种分子筛脱水工艺(变压再生和变温再生)进行了对比,最终选用变压再生来进行设计。通过流程软件HYSYS对脱水流程进行流程模拟,对流程中涉及的设备进行选型和计算,设计出符合天然气脱水工艺规范中要求的脱水工艺流程及装置,以确保天然气液化生产装置的正常运行。 【关键词】：液化天然气 工艺计算 脱水 分子筛
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE96
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究的背景8-9
• 1.2 液化天然气的脱水方法发展概况9-11
• 1.2.1 低温冷凝法9-10
• 1.2.2 溶剂吸附法10-11
• 1.2.3 固体吸附法11
• 1.2.4 膜分离脱水技术11
• 1.3 液化天然气净化的必要性11-13
• 1.3.1 液化天然气脱酸的必要性12
• 1.3.2 液化天然气脱水的必要性12-13
• 1.4 本文的主要研究内容13-14
• 第二章 液化天然气及水合物的性质14-22
• 2.1 液化天然气及其水合物的的性质14-20
• 2.1.1 液化天然气的性质14-16
• 2.1.2 液化天然气水合物的性质16-20
• 2.2 液化天然气工艺流程20-22
• 2.2.1 液化天然气总工艺流程20-21
• 2.2.2 天然气液化装置的类型21-22
• 第三章 液化天然气脱水工艺22-35
• 3.1 液化天然气脱水工艺22-25
• 3.1.1 液化天然气脱水方法的比选22-23
• 3.1.2 固体干燥剂脱水时的影响因素23-24
• 3.1.3 几种常用吸附剂的比选24-25
• 3.2 天然气分子筛脱水工艺25-28
• 3.2.1 分子筛脱水过程25-26
• 3.2.2 分子筛脱水工艺的选择26-28
• 3.3 HYSYS模拟的脱水工艺28-35
• 3.3.1HYSYS软件的应用28-33
• 3.3.2HYSYS模拟的工艺计算结果33-35
• 第四章 脱水工艺设备及工艺参数分析35-50
• 4.1 脱水工艺中的设备选择和计算35-48
• 4.1.1 脱水塔的选择与计算35-42
• 4.1.2 再生气加热器的选取与计算42-45
• 4.1.3 脱水再生气冷却器的选取与计算45-47
• 4.1.4 天然气过滤器的选取与计算47-48
• 4.2 脱水塔工艺参数分析48-50
• 4.2.1 脱水塔吸附工艺参数48
• 4.2.2 脱水塔再生工艺参数48-49
• 4.2.3 脱水塔冷却工艺参数49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-54
• 发表文章目录54-55
• 致谢55-56

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