可燃冰采出气预处理工艺及液化流程模拟

发布时间：2018-07-25 20:56

【摘要】：随着可燃冰勘探技术的进步,其探明储量与日俱增,一旦成功开采,如何高效、安全地处理、储运可燃冰采出气将是研究工作的重点。针对我国在可燃冰采出气的预处理和储运工艺设计方面起步较晚、理论缺乏等问题,本文将在预处理和液化两方面进行研究及模拟。首先借鉴海上气田的预处理工艺,针对可燃冰采出气的理化性质,探讨了可燃冰采出气与传统天然气的区别及预处理中脱酸、脱水工艺流程,设计了海上可燃冰采出气的处理预案；其次在储运采出气方面,综合比较目前采出气的主要运输方式,对比得出,以LNG方式运输可燃冰采出气更为经济合理。分析各种LNG流程特点,给出海上采出气液化流程的设计原则,并对其进行热力学分析,用SRK方程和PR方程作相平衡模型,并结合LKP方程计算混合物的焓熵。基于HYSYS软件对液化流程进行模拟,计算比较各流程的制冷剂流量、压缩机功耗、液化率等计算结果,模拟并分析了参数变化对液化流程的影响规律。最后针对可燃冰采出气的组分设计一套液化流程,以最小功耗为目标函数,结合各种约束条件,对混合制冷剂的组分进行模拟优化。优化后单位流量总能耗降低12.02%,液化率增加2.69%,优化结果表明,建立的优化模型和采用的优化算法正确可行,达到了降低流程总功耗的目的。上述研究结果,为可燃冰采出气的预处理及储运工艺提供理论支持,具有重要的现场应用指导价值。
[Abstract]:With the development of combustible ice exploration technology, its proven reserves are increasing day by day. Once successfully exploited, how to deal with it efficiently and safely and how to store and transport combustible ice to produce gas will be the focus of research work. In view of the problem that the pretreatment and storage and transportation process design of combustible ice extraction gas in our country started late and the theory is lacking, this paper will study and simulate the pretreatment and liquefaction. Firstly, referring to the pretreatment technology of offshore gas field, aiming at the physical and chemical properties of flammable ice extraction gas, the difference between combustible ice extraction gas production and traditional natural gas and the process flow of deacidification and dehydration in pretreatment are discussed. In this paper, the disposal plan of the gas produced by combustible ice mining at sea is designed. Secondly, the main transportation modes of gas extraction are compared synthetically in storage and transportation, and it is concluded that it is more economical and reasonable to transport the gas out of flammable ice mining by LNG mode. Based on the analysis of the characteristics of various LNG processes, the design principles of the gas liquefaction process at sea are given, and the thermodynamic analysis is carried out. The SRK equation and PR equation are used as the phase equilibrium model, and the enthalpy entropy of the mixture is calculated by combining the LKP equation. The liquefaction process was simulated based on HYSYS software, and the results of refrigerant flow, compressor power consumption and liquefaction rate were calculated and compared. The influence of parameters on liquefaction process was simulated and analyzed. At last, a set of liquefaction flow is designed for the components of combustible ice extraction gas. With the minimum power consumption as the objective function and various constraints, the composition of the mixed refrigerant is simulated and optimized. After optimization, the total energy consumption per unit flow is reduced by 12.02 and the liquefaction rate is increased by 2.69.The optimization results show that the established optimization model and the optimization algorithm are correct and feasible, and the purpose of reducing the total power consumption of the process is achieved. The above results provide theoretical support for pretreatment and storage and transportation of gas from combustible ice mining, and have important guiding value in field application.
【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】：TE64

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本文编号：2145064