超音速天然气净化和烟气碳捕集分离工艺模拟研究

发布时间：2023-03-23 00:01

　　超音速分离技术是一项新兴的气体处理技术,被广泛地应用于天然气脱水、脱烃、脱酸、液化及烟气碳捕集等领域。该技术将气体膨胀液化、气液分离和温度及压力恢复等多过程整合于超音速分离管,具有密闭紧凑、简单可靠、无需化学添加剂、适合无人站场、投资运行成本低等优点。目前在混合气体超音速分离工艺过程模拟研究方面尚无研究,本文主要研究工作和成果如下:首先,建立了超音速分离工艺流程并提出工艺性能评价方法。对超音速分离管三部分的原理及功能进行定性分析并作等效替代,以文献案例为验证对象进行定量计算,首次建立基于HYSYS的超音速分离管等效模型。设计了四套超音速分离工艺流程,提出了多个工艺性能评价指标。然后,进行了天然气净化超音速分离工艺过程模拟研究。对天然气凝液NGL回收和脱酸分别进行了模拟研究,研究了超音速分离工艺参数变化规律以及流程入口参数对工艺性能评价指标的影响。结果表明:随着入口压力的增加,干气出口CH₄质量分数显著上升,湿气出口流量上升,压力恢复率不断上升,NGL回收率、CO₂脱除率或H₂S脱除率大幅上升,CH₄...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 传统天然气净化技术研究现状
        1.2.2 天然气超音速净化分离技术研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 超音速分离工艺流程建立及工艺性能评价方法
    2.1 超音速分离管等效模型的建立
        2.1.1 等效模型的设计
        2.1.2 模拟方法和假设
        2.1.3 等效模型的验证
    2.2 超音速分离工艺流程的设计
    2.3 工艺性能评价方法
    2.4 本章小结
第三章 天然气净化超音速分离工艺特性研究
    3.1 天然气脱烃特性研究
        3.1.1 脱烃过程模拟对比及工艺优选
        3.1.2 脱烃过程入口压力特性研究
        3.1.3 脱烃过程入口组份特性研究
    3.2 天然气脱酸特性研究
        3.2.1 脱酸过程模拟对比及工艺优选
        3.2.2 脱酸过程入口压力特性研究
        3.2.3 脱碳过程入口组份特性研究
        3.2.4 脱硫过程入口组份特性研究
    3.3 本章小结
第四章 烟气碳捕集超音速分离工艺特性研究
    4.1 烟气碳捕集超音速分离工艺设计及过程模拟
    4.2 烟气碳捕集过程入口压力特性研究
    4.3 烟气碳捕集过程入口组份特性研究
    4.4 本章小结
第五章 高压超音速分离实验系统可行性分析和实验结果预测
    5.1 实验系统流程及设备
        5.1.1 实验系统流程
        5.1.2 实验设备
    5.2 脱碳实验可行性分析及结果预测
        5.2.1 实验可行性分析
        5.2.2 实验结果模拟预测
    5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3767857