大涝坝凝析气田轻烃回收工艺优化研究

发布时间：2020-12-09 21:53

　　轻烃回收是将天然气中C3及以上的组分以液态形式进行回收的过程。其目的除了要控制外输天然气的烃露点以及商品气的质量标准之外,回收的凝液还具有很大的经济价值。本文大涝坝凝析气田轻烃回收系统采用膨胀机制冷工艺,产品以回收液化石油气（LPG）和轻油为主。近年来,由于原料气气量的降低以及设备参数的改变等原因,导致装置的C3及C3+回收率降低,仅为73.9%、80.6%。凝液未能充分被脱出,而且液化气质量无法满足质量标准要求,根据存在的问题,需要对系统进行优化研究。本论文基于序贯模块法利用计算机对系统进行模拟求解,根据原料气的物性特点,对系统优化参数进行敏感性分析,找出对系统回收率影响最大的因素；采用黑箱模型对设备及整个系统进行（火用）分析,找到了（火用）损较大子系统,对相应子系统进行优化,降低整个系统（火用）损,为轻烃装置节能降耗提供了依据。通过分析,本文提出参数优化及工艺改造优化方案。以回收单位C3及以上组分能耗最低为优化目标,建立了数学优化模型。仅对参数进行优化的方案,C3及C3+回收率分别为76.3%、82.1%,同时单位C3及以上组分能耗较优化前降低了15%,LPG及轻油的量分别增加了1... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状及发展趋势
        1.2.2 国内研究现状及发展趋势
        1.2.3 提高轻烃回收率的主要方法
    1.3 论文研究的内容及技术路线
        1.3.1 本文研究的内容
        1.3.2 本文的技术路线
第2章 大涝坝轻烃回收装置现状
    2.1 轻烃站地理位置和自然条件
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 自然条件
    2.2 大涝坝原料气气质状况
    2.3 装置产品及执行规范
    2.4 大涝坝轻烃回收装置工艺流程
    2.5 轻烃回收装置主要操作参数
    2.6 装置存在的问题
    2.7 本章小结
第3章 轻烃回收系统优化的理论研究
    3.1 状态方程的选择
        3.1.1 PR状态方程
        3.1.2 PR状态方程导出的热力学计算公式
    3.2 基于流程的参数优化模拟方法研究
        3.2.1 系统模型求解方法
        3.2.2 序贯模块法
        3.2.3 序贯模块法求解流程顺序过程
    3.3 系统（火用）分析研究
        3.3.1 （火用）分析方法简介
        3.3.2 炯分析基本模型
        3.3.3 物流和能流的（火用）计算
        3.3.4 系统单元设备（火用）损失计算
    3.4 系统优化方法研究
        3.4.1 通过建立优化模型实现优化
        3.4.2 最优化数学模型一般形式
        3.4.3 优化模型的求解方法
    3.5 本章小结
第4章 轻烃回收系统参数优化研究
    4.1 基于序贯模块法求解模拟系统顺序
    4.2 系统单元过程数学模型
        4.2.1 分离器
        4.2.2 换热器
        4.2.3 膨胀机
        4.2.4 压缩机
        4.2.5 精馏塔
    4.3 序贯模块法的验证分析
    4.4 冷凝压力和温度对系统的影响
    4.5 设备运行参数敏感性分析
        4.5.1 膨胀机出口压力
        4.5.2 脱乙烷塔塔底温度
        4.5.3 脱乙烷塔底压力
        4.5.4 液化气塔底温度
        4.5.5 液化气塔底压力
    4.6 原料气参数敏感性分析
        4.6.1 原料气气质变化
        4.6.2 进站压力的影响分析
        4.6.3 进站温度的影响分析
    4.7 基于原流程的系统（火用）分析
    4.8 系统参数优化方案
        4.8.1 确定流程优化的目标函数
        4.8.2 确定优化变量
        4.8.3 确定约束条件
        4.8.4 系统优化模型的建立
        4.8.5 优化模型的求解过程
        4.8.6 优化计算结果及分析
        4.8.7 基于（火用）损对参数优化方案的分析
        4.8.8 脱乙烷塔塔顶气分析
    4.9 本章小结
第5章 基于低温油吸收的工艺改造优化研究
    5.1 直接换热工艺分析
        5.1.1 低温油吸收原理
        5.1.2 直接换热技术算例分析
    5.2 工艺改造优化方案
        5.2.1 改造后的流程
        5.2.2 优化计算结果
        5.2.3 基于炯损对工艺改造方案的分析
    5.3 工艺改造方案的经济评价
    5.4 优化方案的比较
    5.5 最优方案适用性分析
    5.6 本章小结
第6章 结论及建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]轻烃回收工艺技术发展现状[J]. 张东华,贺瑞萱.  广州化工. 2014(08)
[2]HYSYS对边缘井橇装化轻烃回收工艺模拟[J]. 崔凯燕,宋世昌,宋龙杰,杜丽民,毕海胜.  油气田地面工程. 2013(12)
[3]天然气轻烃回收的意义和工艺进展[J]. 赵珊.  广州化工. 2013(09)
[4]“膨胀机+重接触塔”天然气凝液回收工艺的优化[J]. 胡文杰,朱琳.  天然气工业. 2012(04)
[5]浅谈轻烃回收工艺优化[J]. 崔向阳.  科技创新与应用. 2012(05)
[6]塔里木盆地大涝坝凝析气处理装置的参数优化[J]. 王治红,吴明鸥,文军红,刘雄伟,肖乐.  天然气工业. 2011(10)
[7]火用分析方法在炼油厂常减压蒸馏装置能耗评价中的应用[J]. 龙凤乐,张强,杨肖曦,冯洪庆,贾少磊.  石油化工设备. 2011(01)
[8]大涝坝天然气处理装置工艺改造研究[J]. 王治红,吴青峰,程晓明,胡志斌,吴成均.  石油与天然气化工. 2010(06)
[9]天然气浅冷装置冷量回收优化工艺[J]. 吴新阳.  石油炼制与化工. 2010(05)
[10]涡流温度分离技术在天然气行业的应用[J]. 吕青楠,张王宗.  天然气与石油. 2010(02)

博士论文
[1]轻烃回收分馏过程操作优化理论与技术研究[D]. 熊昕东.西南石油学院 2004
[2]天然气处理系统工艺技术模拟分析[D]. 陈明.西南石油学院 2004

硕士论文
[1]锦州某天然气处理厂轻烃回收工艺优化技术[D]. 罗琴.中国石油大学 2011
[2]变压吸附制氮气的数值模拟[D]. 田春刚.华中科技大学 2007
[3]轻烃回收系统的模拟研究与应用[D]. 李燕.西南石油大学 2007
[4]浅冷装置嫁接油吸收工艺现场试验研究[D]. 盖晓峰.大庆石油学院 2007
[5]轻烃回收装置工艺模拟与优化[D]. 龚兵.西南石油学院 2005
[6]轻烃回收工艺过程模拟研究[D]. 黄禹忠.西南石油学院 2004
[7]浅冷—油吸收复合回收轻烃工艺研究[D]. 赵秀红.哈尔滨工程大学 2003



本文编号：2907535