ANG储运工艺开发及工程化研究

发布时间：2017-04-02 16:08

  本文关键词：ANG储运工艺开发及工程化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对我国存在的大量单井产量不高、分布零散、规模性开发经济可行性较差的天然气气田,有必要结合ANG技术储运压力低和投资运营成本低的特点,开发一种利用ANG技术的零散天然气的储运设备,以实现零散天然气资源的回收利用和边远地区的供气。本文论述了目前ANG储运技术的发展现状,开发设计了一套ANG储运工艺流程,相关参数如下:卧式ANG储罐容积60L,内置循环水盘管,立式ANG储罐容积60L,内部结构简洁,生产难度和成本低。通过对上述实验装置进行测试实验,得出以下结论:在0.3~4.0MPa的储、放气过程中,卧式储罐、立式储罐和小型储罐的吸附储气量分别为4.083 Nm3、4.236 Nm3和0.493 Nm3,单位容积储气体积比分别为68.5v/v、70.6v/v和82.2v/v;放气量分别为3.967 Nm3、4.156Nm3和0.483Nm3。此时,卧式储罐、立式储罐和小型储罐的实际填充率分别为47.7%、59.5%和65.8%,理论最大填充率可达80.3%;容积6L的预吸附罐的设置,理论上可使得ANG储罐中吸附剂的有效使用寿命提高50.5%;在有、无循环水的对比吸附过程中,储气量分别为4.075Nm3和3.915Nm3,储气量提升了4%;再生工艺方面,经过再生处理后,ANG储罐中的活性炭的块密度从0.474g/cm3下降到了0.426g/cm3,预吸附罐出口的天然气中,丙烷和丁烷预处理量从35%提高到52%。依据上述实验结果,本文分别提出了带增压的ANG工艺和智能化ANG工艺2种优化方案。以智能化ANG工艺为基础,结合国内某天然气高压A调压站为例,进行了天然气放散气回收装置项目的工程化研究,包括工艺流程设计、关键设备选型、操作弹性分析和经济性分析。结果表明:天然气的额定流量为0.9m3/min,7min中可回收放散气242Nm3;项目具有良好的操作弹性;项目初步估计总投资为100万元,静态投资回收期为3.71年,总投资收益率为27.0%,动态投资回收期为4.87年。因此,项目具有良好的发展前景。
【关键词】：吸附储运 活性炭 流程开发 工程化设计 放散气回收
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 ANG吸附储运技术的研究进展11-18
• 1.2.1 吸附剂制备技术11-13
• 1.2.2 吸附剂成型技术13-14
• 1.2.3 吸附剂再生技术14-15
• 1.2.4 ANG储罐研制技术15-17
• 1.2.5 吸附热效应影响过程研究进展17-18
• 1.3 ANG吸附储运技术存在问题及解决措施18-19
• 1.4 研究目标和内容19-20
• 1.4.1 研究目标19
• 1.4.2 研究内容19-20
• 第二章 ANG储运技术开发和实验装置建立20-43
• 2.1 ANG储运方案开发依据20-22
• 2.2 ANG储运工艺流程设计22-32
• 2.2.1 具体工艺参数设计22-27
• 2.2.2 带控制点的工艺流程开发27-32
• 2.3 高效ANG吸附剂的确定32-34
• 2.3.1 成型高表面活性炭生产工艺概述32-33
• 2.3.2 成型高表面活性炭性能参数33-34
• 2.4 吸附储罐设计34-40
• 2.4.1 卧式ANG储罐34-36
• 2.4.2 立式ANG储罐36-37
• 2.4.3 预吸附罐37-38
• 2.4.4 其他关键设备选择38-40
• 2.5 工艺流程操作步骤40-42
• 2.6 本章小结42-43
• 第三章 ANG储运工艺实验结果分析43-72
• 3.1 ANG储运系统吸附储运性能分析44-51
• 3.1.1 卧式ANG储罐储运性能44-45
• 3.1.2 立式ANG储罐储运性能45
• 3.1.3 小型储罐储运性能45-47
• 3.1.4 活性炭吸附比与储罐储气量对比分析47-51
• 3.2 吸附剂填充方式的影响分析51-54
• 3.2.1 ANG储罐实际填充率51-52
• 3.2.2 ANG储罐理论填充率52-53
• 3.2.3 活性炭体积吸附比的计算53-54
• 3.3 预吸附工艺分析54-60
• 3.3.1 采样点样品组成分析54-57
• 3.3.2 预吸附工艺性能评价57-60
• 3.4 吸附热效应影响的消除工艺分析60-67
• 3.4.1 平衡终温对储气量的影响60-61
• 3.4.2 储气量与温度的变化关系61-64
• 3.4.3 吸附热效应影响的消除系统的性能评价64-67
• 3.5 吸附剂再生工艺分析67-70
• 3.5.1 再生方案概述67-68
• 3.5.2 再生工艺性能评价68-70
• 3.6 本章小结70-72
• 第四章 ANG储运技术优化及扩大化设计72-88
• 4.1 ANG储运工艺的改进建议72-73
• 4.2 ANG回收装置工艺的优化设计73-77
• 4.2.1 带增压系统的ANG回收装置工艺73-75
• 4.2.2 智能化的ANG回收装置工艺75-77
• 4.3 ANG回收装置的工程化研究77-87
• 4.3.1 背景概述78-79
• 4.3.2 工艺流程设计79-81
• 4.3.3 关键设备选型81-82
• 4.3.4 操作弹性分析82-84
• 4.3.5 经济性分析84-87
• 4.4 本章小结87-88
• 结论与建议88-90
• 结论88-89
• 建议89-90
• 参考文献90-95
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果95-96
• 致谢96-97
• 附件97

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