多级膜回收天然气中乙烷流程的设计与优化
发布时间：2021-08-23 22:38
乙烷被认为是最好的乙烯裂解原料,具有很高的工业价值,其主要来源于天然气和工厂尾气回收。在天然气产品中乙烷浓度较低,传统乙烷回收工艺受技术限制回收率较低,因此大部分乙烷随甲烷用作燃料。气体分离膜可以回收管道天然气中乙烷并提高乙烷在渗透侧流股中的浓度。而且天然气自带高压能够节省膜分离过程中压缩机功耗。将膜技术与传统分离技术相结合,设计了高压管道天然气中乙烷的回收工艺,利用UniSim Design软件进行模拟和优化。膜分离单元计算的准确性取决于所用膜分离模型的准确性。将离散膜分离模型编入UniSim Design中,能更准确地计算出膜分离的结果。在气体膜分离过程工艺设计中常用模型为平均推动力模型,但随着膜分离技术的发展,气体分离膜的性能和操作条件都有所改变,需要重新判定平均推动力模型的准确性及适用范围。以离散模型为标准,分别用离散模型和两种平均推动力模型对H2/N2、CO2/N2、O2/N2三种具有代表性的体系进行模拟计算。分析在不同膜渗透率、操作压力、浓度条...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 天然气利用现状
1.1.1 天然气净化
1.1.2 天然气运输
1.1.3 管道天然气压力能回收
1.2 乙烷生产及利用
1.3 气体膜分离技术
1.3.1 气体分离膜简介
1.3.2 有机蒸汽膜分离技术
1.3.3 多级膜分离过程
1.3.4 气体膜分离模型及模拟计算
1.4 化工流程模拟
1.4.1 化工模拟技术简介
1.4.2 UniSim Design简介
1.5 选题依据与研究内容
2 气体膜分离模型准确性验证
2.1 离散模型准确性验证
2.1.1 氢气分离体系准确性验证
2.1.2 甲烷分离膜准确性验证
2.2 平均推动力模型准确性验证
2.2.1 各模型计算方程比较
2.2.2 空气分离体系分析
2.2.3 氢气分离体系分析
2.2.4 二氧化碳分离体系分析
2.3 本章小结
3 多级膜流程的设计与研究
3.1 多级膜分离工艺设计基础
3.2 多级膜分离流程建立
3.3 膜分离流程计算结果分析
3.4 本章小结
4 乙烷回收流程的设计与优化
4.1 乙烷回收工艺的设计
4.1.1 吸收单元工艺设计
4.1.2 脱水单元工艺设计
4.1.3 精馏单元工艺设计
4.2 膜-吸收-精馏联用回收乙烷流程的模拟
4.2.1 一级膜-吸收-精馏联用流程模拟
4.2.2 二级膜-吸收-精馏联用流程模拟
4.2.3 三级膜-吸收-精馏联用流程模拟
4.2.4 各回收流程经济效益比较
4.3 膜-吸收-精馏联用回收乙烷流程的优化
4.4 本章小结
结论
文论创新点及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]BP2015年度版2035中国能源展望要点[J]. 漆萍. 炼油技术与工程. 2016(02)
[2]能源需求放缓 供需呈“结构性”变化——2015年BP世界能源统计报告综述[J]. 钱伯章,李敏. 中国石油和化工经济分析. 2015(08)
[3]高压管输天然气利用压力能液化技术[J]. 李光让,冷明,刘照辰. 当代化工. 2014(07)
[4]Process Study and Exergy Analysis of a Novel Air Separation Process Cooled by LNG Cold Energy[J]. XU Wendong,DUAN Jiao,MAO Wenjun. Journal of Thermal Science. 2014(01)
[5]轻烃回收装置防止CO2冻堵技术探讨[J]. 晏硕,熊伟. 化学工程与装备. 2013(08)
[6]深层天然气压力能的回收[J]. 周英. 油气田地面工程. 2011(01)
[7]日本利用天然气压差发电[J]. 佚名. 农村电工. 2009(09)
[8]利用天然气压力能的轻烃分离方法[J]. 申安云,余祖珊,王宝权. 煤气与热力. 2009(04)
[9]油田气深冷技术在大庆油田的应用[J]. 于海迎. 油气田地面工程. 2008(05)
[10]大型轻烃回收工艺的应用与优化[J]. 张勇,武艳,范冠军,曹振涛,赵景峰,闫晨龙. 化工时刊. 2007(09)
硕士论文
[1]北京市天然气管网压力能发电技术方案研究[D]. 王硕.北京建筑大学 2015
[2]燃气管道压力能用于发电—制冰技术开发与应用研究[D]. 安成名.华南理工大学 2013
[3]吸附法分离天然气中的轻烃[D]. 孙海波.天津大学 2010
本文编号：3358720
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 天然气利用现状
1.1.1 天然气净化
1.1.2 天然气运输
1.1.3 管道天然气压力能回收
1.2 乙烷生产及利用
1.3 气体膜分离技术
1.3.1 气体分离膜简介
1.3.2 有机蒸汽膜分离技术
1.3.3 多级膜分离过程
1.3.4 气体膜分离模型及模拟计算
1.4 化工流程模拟
1.4.1 化工模拟技术简介
1.4.2 UniSim Design简介
1.5 选题依据与研究内容
2 气体膜分离模型准确性验证
2.1 离散模型准确性验证
2.1.1 氢气分离体系准确性验证
2.1.2 甲烷分离膜准确性验证
2.2 平均推动力模型准确性验证
2.2.1 各模型计算方程比较
2.2.2 空气分离体系分析
2.2.3 氢气分离体系分析
2.2.4 二氧化碳分离体系分析
2.3 本章小结
3 多级膜流程的设计与研究
3.1 多级膜分离工艺设计基础
3.2 多级膜分离流程建立
3.3 膜分离流程计算结果分析
3.4 本章小结
4 乙烷回收流程的设计与优化
4.1 乙烷回收工艺的设计
4.1.1 吸收单元工艺设计
4.1.2 脱水单元工艺设计
4.1.3 精馏单元工艺设计
4.2 膜-吸收-精馏联用回收乙烷流程的模拟
4.2.1 一级膜-吸收-精馏联用流程模拟
4.2.2 二级膜-吸收-精馏联用流程模拟
4.2.3 三级膜-吸收-精馏联用流程模拟
4.2.4 各回收流程经济效益比较
4.3 膜-吸收-精馏联用回收乙烷流程的优化
4.4 本章小结
结论
文论创新点及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]BP2015年度版2035中国能源展望要点[J]. 漆萍. 炼油技术与工程. 2016(02)
[2]能源需求放缓 供需呈“结构性”变化——2015年BP世界能源统计报告综述[J]. 钱伯章,李敏. 中国石油和化工经济分析. 2015(08)
[3]高压管输天然气利用压力能液化技术[J]. 李光让,冷明,刘照辰. 当代化工. 2014(07)
[4]Process Study and Exergy Analysis of a Novel Air Separation Process Cooled by LNG Cold Energy[J]. XU Wendong,DUAN Jiao,MAO Wenjun. Journal of Thermal Science. 2014(01)
[5]轻烃回收装置防止CO2冻堵技术探讨[J]. 晏硕,熊伟. 化学工程与装备. 2013(08)
[6]深层天然气压力能的回收[J]. 周英. 油气田地面工程. 2011(01)
[7]日本利用天然气压差发电[J]. 佚名. 农村电工. 2009(09)
[8]利用天然气压力能的轻烃分离方法[J]. 申安云,余祖珊,王宝权. 煤气与热力. 2009(04)
[9]油田气深冷技术在大庆油田的应用[J]. 于海迎. 油气田地面工程. 2008(05)
[10]大型轻烃回收工艺的应用与优化[J]. 张勇,武艳,范冠军,曹振涛,赵景峰,闫晨龙. 化工时刊. 2007(09)
硕士论文
[1]北京市天然气管网压力能发电技术方案研究[D]. 王硕.北京建筑大学 2015
[2]燃气管道压力能用于发电—制冰技术开发与应用研究[D]. 安成名.华南理工大学 2013
[3]吸附法分离天然气中的轻烃[D]. 孙海波.天津大学 2010
本文编号：3358720
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3358720.html
