收藏本站
《西南石油大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

旅大油田伴生气液化工艺模拟及优化

袁玥  
【摘要】:为满足我国环境保护和天然气市场的需求,边远气田、油田伴生气、煤层气等曾经被搁浅的天然气急需被开发。小型天然气液化工艺作为该类天然气回收的方式之一,有必要开展深入的研究。基于此,本文以旅大油田伴生气为研究对象,数值模拟利用小型天然气液化工艺回收旅大油田伴生气。主要采用理论研究和数值模拟相结合的方法,围绕小型天然气液化工艺模拟及优化,开展了天然气和混合制冷剂的热物性计算、液化流程的模拟、改进流程模拟优化以及液化工艺分析等研究,为旅大油田伴生气的液化回收提供理论和技术支撑。主要研究内容及其成果如下:(1)根据天然气和制冷剂的热物性特点,确定了热力计算的基本方程。比较分析了状态方程法和活度系数法的优缺点,选择状态方程法求解气液相平衡。对比分析了PR、SRK、LKP等状态方程,确定选用PR方程为整个液化流程的相平衡计算方程。(2)根据旅大油田伴生气的组成情况,综合比较各脱碳、脱水工艺的优缺点,选择合适的预处理方案并利用Aspen HYSYS软件建模。模拟结果表明:①选用醇胺法脱碳,其吸收剂为MDEA(40%)+PZ(3%)混合溶剂,选用分子筛脱水,可达到预处理目的;②得到的净化气满足天然气液化标准。(3)经比较,初选出适用于油田伴生气液化的单循环混合制冷剂液化工艺和氮气膨胀机制冷液化工艺。对两种液化流程的主要设备,即压缩机、膨胀机、多股流换热器、节流阀和分离器,建立了相应的热力学模型。在此基础上,利用HYSYS软件对两种液化工艺流程进行模拟,得到各节点参数。根据模拟结果,对两种液化流程进行分析比较,选取了氮气膨胀机制冷液化工艺做进一步研究。(4)对氮气膨胀机制冷液化流程进行了影响因素分析和优化,研究结果表明:①随着膨胀端高压压力的提升,流程的液化率和比功耗不断上升;②随着膨胀端低压压力的上升,流程的液化率和比功耗逐渐下降;③随着膨胀机入口处氮气温度的上升,液化率总体呈下降的趋势,比功耗先是逐渐下降,后又有所上升。④结合液化率、比功耗以及流程复杂程度等因素综合考虑,最终决定选择氮气+甲烷膨胀机制冷工艺作为改进措施,该液化流程优化运行状态的混合冷剂配比为氮气56%,甲烷44%;液化率为92.1%,比功耗为 15.11 kW·h/kmol。(5)对氮气+甲烷膨胀机制冷液化工艺进行了 LNG换热器性能分析、烟能分析、适应性分析、设备选型和经济性评价。研究结果表明:该流程性能较好,经济性较好,税后内部收益率为13.6%,净现值405.2万元,均大于行业标准,说明项目盈利能力较好;项目借款偿还期为3.13年,项目的盈亏平衡点为45.8%。通过综合分析可知,N2-CH4膨胀机制冷液化工艺适用于旅大油田伴生气的回收。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TE646

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈昌介;何金龙;温崇荣;;高含硫天然气净化技术现状及研究方向[J];天然气工业;2013年01期
2 曹文胜;鲁雪生;;混合制冷剂低温液化流程中LNG换热器的性能分析[J];低温与超导;2012年10期
3 李青平;孟伟;张进盛;陆涵;;天然气液化制冷工艺比较与选择[J];煤气与热力;2012年09期
4 张伟娜;徐二华;张兵;;边远地区油田伴生气利用现状及发展趋势[J];内蒙古石油化工;2011年19期
5 李奇;姬忠礼;段西欢;马利敏;;基于HYSYS和GA的天然气净化装置用能优化[J];天然气工业;2011年09期
6 王志;袁芳;王明;王纪孝;王世昌;;分离CO_2膜技术[J];膜科学与技术;2011年03期
7 江怀友;鞠斌山;江良冀;齐仁理;李龙;;世界火成岩油气勘探开发现状与展望[J];特种油气藏;2011年02期
8 金伟;田英男;张志军;;低压油田伴生气杂质脱除技术——以大庆油田为例[J];天然气工业;2010年12期
9 黎志昌;方江敏;马四朋;;LPG船用BOG再液化装置工艺流程模拟与优化[J];低温工程;2010年04期
10 夏启明;;俄罗斯石油伴生气利用现状及其法律规制[J];国际石油经济;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 门艳萍;宋志丽;;石油伴生气的综合利用[A];“建设资源节约型、环境友好型社会”高层论坛论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 崔梦梦;小型天然气液化流程及板翅式换热器结构优化研究[D];西南石油大学;2016年
2 李秋英;浮式油田伴生气的净化与液化工艺流程研究分析[D];上海交通大学;2012年
3 尹全森;混合制冷剂循环优化设计和动态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 熊昕东;轻烃回收分馏过程操作优化理论与技术研究[D];西南石油学院;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 郜彦铭;小型天然气液化流程的过程模拟及分析研究[D];东南大学;2016年
2 李金华;氮—甲烷膨胀天然气液化流程数值模拟[D];西安石油大学;2016年
3 张广耀;小型天然气液化中低温换热装置设计及性能研究[D];北京工业大学;2013年
4 王通旭;小型撬装式天然气膨胀液化流程及装置的研究[D];北京工业大学;2012年
5 李佩铭;丙烷预冷混合制冷剂循环液化天然气热力过程的数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 安彭军;天然气液化流程模拟与优化的研究[D];兰州理工大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林德健;;高含硫气藏开发技术进展和发展方向微探[J];化工管理;2015年35期
2 郑景珊;张军;付国庆;李秀美;唐光亮;薛良玉;;抽油机井自控式套管气回收装置[J];石油钻采工艺;2015年05期
3 胡波;;高含硫天然气脱硫技术及应用[J];能源化工;2015年04期
4 肖文涛;王勇;王晓霖;蒋起祯;;含硫原油接卸与储运作业中的危害[J];油气储运;2015年08期
5 庞博学;;氮膨胀制冷天然气液化工艺流程计算[J];新技术新工艺;2015年07期
6 廖家友;王志;王明;赵颂;王纪孝;王世昌;;PEIE-HT/PSf复合膜渗透选择性能的影响因素研究[J];石油化工;2015年07期
7 何玉鹏;王志;乔志华;远双杰;王纪孝;;含有MCM-41分子筛的混合基质复合膜用于CO_2分离[J];化工学报;2015年10期
8 王治红;颜丽;;某天然气脱硫脱碳装置溶剂配比优化研究[J];天然气与石油;2015年03期
9 黄黎明;;高含硫气藏安全清洁高效开发技术新进展[J];天然气工业;2015年04期
10 李军;张军华;韩双;朱文博;杨勇;杜玉山;;火成岩储层勘探现状、基本特征及预测技术综述[J];石油地球物理勘探;2015年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 崔梦梦;小型天然气液化流程及板翅式换热器结构优化研究[D];西南石油大学;2016年
2 李秋英;浮式油田伴生气的净化与液化工艺流程研究分析[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨鑫磊;20万t/a天然气液化装置能耗优化研究以应用[D];西北大学;2018年
2 孔德晶;液化天然气流程的优化分析与动态模拟[D];东北石油大学;2018年
3 袁玥;旅大油田伴生气液化工艺模拟及优化[D];西南石油大学;2018年
4 吴建修;FLNG膨胀制冷天然气液化工艺研究[D];西南石油大学;2018年
5 张磊;混合冷剂制冷天然气液化工艺技术研究[D];西南石油大学;2018年
6 占中来;基于LNG冷能的海水淡化实验研究[D];北京建筑大学;2018年
7 郭海燕;某60万m~3/d天然气液化装置工艺诊断及系统优化[D];华南理工大学;2018年
8 苏婷;混合冷剂制冷循环工艺流程模拟及优化计算[D];内蒙古大学;2017年
9 揭俊鹏;基于有机朗肯循环的LNG汽车冷能回收空调系统模拟研究[D];山东大学;2017年
10 张诗悦;混合冷剂制冷的天然气液化工艺研究与分析[D];西南石油大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张林;林文胜;顾安忠;李金来;;煤制天然气液化流程初步研究[J];低温与超导;2012年02期
2 周淑霞;董玉平;张玉林;王维振;郭飞强;张彤辉;;沼气混合制冷剂循环液化流程与设备分析[J];农业机械学报;2011年12期
3 于艳秋;毛红艳;裴爱霞;;普光高含硫气田特大型天然气净化厂关键技术解析[J];天然气工业;2011年03期
4 曹文胜;鲁雪生;;CO_2-NH_3复叠与NH_3制冷系统的流程参数比较[J];化工学报;2010年S2期
5 周光华;丁涌;霍进;李泽伟;张焘;;提高油田伴生气回收率的研究与应用[J];油气田环境保护;2010年S1期
6 花亦怀;;国内外天然气液化技术概述[J];上海煤气;2010年05期
7 范庆虎;李红艳;王洁;尹全森;贾林祥;崔杰诗;季中敏;刘崇山;;海上天然气液化装置中酸性气体的脱除技术[J];天然气工业;2010年07期
8 王正权;王瑶;高超;席红志;王毅;匡国柱;;天然气脱硫装置适应性模拟计算[J];石油与天然气化工;2010年03期
9 蒋洪;杨昌平;吴敏;朱聪;;天然气三甘醇脱水装置节能分析[J];石油与天然气化工;2010年02期
10 陈波;;火成岩储层测井评价进展[J];内江科技;2009年12期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾文龙;天然气液烃输送管网仿真理论与技术研究[D];西南石油大学;2014年
2 邓帅;太阳能辅助二氧化碳热泵性能和应用研究[D];上海交通大学;2013年
3 杜忠选;超临界甲烷及甲烷/氮混合物的冷却换热研究[D];上海交通大学;2012年
4 高婷;含氮煤层气二氧化碳净化指标与液化提纯流程研究[D];上海交通大学;2012年
5 李向利;几类带界约束方程组的算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 郭江峰;换热器的热力学分析与优化设计[D];山东大学;2011年
7 刘群锋;最优化问题的几种网格型算法[D];湖南大学;2011年
8 尹全森;混合制冷剂循环优化设计和动态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 曹文胜;小型LNG装置的预处理与液化流程研究[D];上海交通大学;2008年
10 陈建新;混合工质热物性推算新方法及PVTx测试研究[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周翔;采暖空调系统的火用分析及节能优化研究[D];西安建筑科技大学;2014年
2 张广耀;小型天然气液化中低温换热装置设计及性能研究[D];北京工业大学;2013年
3 王通旭;小型撬装式天然气膨胀液化流程及装置的研究[D];北京工业大学;2012年
4 李璟;能源化工系统的火用分析与生命周期评价[D];华南理工大学;2011年
5 郑义;小型撬装LNG装置液化技术研究[D];天津大学;2010年
6 张道阔;松辽盆地林甸地区水溶气资源聚集条件及其潜力[D];吉林大学;2009年
7 赵国伟;液化天然气流程的动态模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 郑洪川;天然气脱酸性气体过程中物性研究及数据处理[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 李佩铭;丙烷预冷混合制冷剂循环液化天然气热力过程的数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 曲乐;LNG5设备中板翅式换热器流动与传热数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 牟桂娟;吕军;徐洪义;;油田伴生气综合利用现状及发展趋势[J];石化技术;2019年04期
2 周金科;石峻;段静;;综合利用石油伴生气提高油气资源采收率[J];陕西综合经济;2007年04期
3 马海龙;;浅谈油田伴生气的回收及综合利用[J];中国石油和化工标准与质量;2018年13期
4 邱矿武;;油田伴生气回收装置现状和分析[J];中国石油和化工标准与质量;2016年24期
5 巫雪;;零散区块油田伴生气综合利用研究及应用[J];内江科技;2017年02期
6 王崇高;杨松;;边缘油气井撬装化伴生气处理技术研究与应用[J];四川化工;2017年01期
7 王庆胜;;油田伴生气综合利用现状及前景展望[J];化工管理;2017年19期
8 王玉兴;王树忠;;石油伴生气在首钢京唐的应用[J];冶金动力;2017年11期
9 袁用广;;油田伴生气回收利用技术运用探讨[J];石化技术;2017年09期
10 赵忠;杨卫;任勇;;地热井伴生气综合治理研究[J];石化技术;2017年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王海燕;王春升;郑晓鹏;张明;尚超;刘新福;;流花11-1油田脱硫及含硫伴生气利用工艺研究[A];2015年深海能源大会论文集[C];2015年
2 张明;赵雷;王春升;;水套炉在渤海油田伴生气回收中的应用研究[A];2012年中国造船工程学会学术论文集[C];2012年
3 门艳萍;宋志丽;;石油伴生气的综合利用[A];“建设资源节约型、环境友好型社会”高层论坛论文集[C];2007年
4 许冬进;;油田伴生气高效回收和利用研究[A];2015年全国天然气学术年会论文集[C];2015年
5 李秋英;巨永林;;海上油田伴生气液化流程设计及火用分析[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
6 郭占春;王曼;魏立军;王林平;;油田伴生气回收装置的改进与完善[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集(第五卷)[C];2013年
7 石伟华;黄东;;天然气发电机组在纯梁采油厂的应用[A];山东石油学会油气储运系统节能降耗技术交流会论文集[C];2008年
8 陈国龙;王春升;郑晓鹏;;海上油田伴生气利用的关键技术[A];2010年度海洋工程学术会议论文集[C];2010年
9 郑晓鹏;王春升;陈国龙;;天然气液化技术在海上油田伴生气回收中的应用[A];2010年度海洋工程学术会议论文集[C];2010年
10 彭敏;耿维;李保春;王宝明;刘彪;李本刚;彭刚;邓海林;任彩萍;;采油三厂油井井下集气混抽装置试验研究[A];第十四届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C];2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 MEB记者 高双;魏鸿:加快推广小型LNG产业 有效利用伴生气[N];机电商报;2014年
2 本报记者 李慧;俄罗斯变废为宝加强伴生气利用[N];中国能源报;2014年
3 本报记者 于欢;伴生气放空燃烧大增成新忧[N];中国能源报;2013年
4 本报记者 王林;壳牌启动全球最大伴生气项目[N];中国能源报;2013年
5 通讯员 刘宝明;伴生气发电创效两百万[N];大庆日报;2011年
6 吴学兰;俄拟提油伴生气价[N];中国石化报;2001年
7 记者 任继凯;距熄灭“火炬”还有多远[N];中国石油报;2009年
8 特约记者 盛玉奎记者 岳双才;华北采油五厂油井伴生气全部回收利用[N];中国石油报;2008年
9 记者 岳双才 特约记者 田洁 王吉超;雁翎油田致力白洋淀环境保护[N];中国石油报;2008年
10 记者 许忠 通讯员 李雷寿 张洪林;吐哈回收伴生气相当于钻4口高产井[N];中国石油报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姚华;伴生气联合循环系统全局能量优化与(火用)评价[D];浙江大学;2013年
2 李秋英;浮式油田伴生气的净化与液化工艺流程研究分析[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁玥;旅大油田伴生气液化工艺模拟及优化[D];西南石油大学;2018年
2 李学森;甘肃樊八十二增放空伴生气回收利用工程可行性研究[D];西安石油大学;2015年
3 曹静;庆港石油伴生气项目经济评价方法与应用[D];西安石油大学;2015年
4 贾志伟;石油伴生气回收净化系统研究[D];西南石油大学;2009年
5 史晓英;低伴生气单井计量系统的数据采集与自动控制[D];中国石油大学(华东);2012年
6 丁雪刚;延长油田伴生气资源循环利用项目财务评价研究[D];西安石油大学;2015年
7 刘晓倩;低渗透复杂地形井口伴生气混输回收技术研究[D];中国石油大学(华东);2016年
8 闫亮;伴生气回收利用装置建设项目经济评价[D];西安石油大学;2014年
9 杨松克;沙运司油井伴生气回收项目的风险管理研究[D];西安石油大学;2014年
10 乔在朋;冀东油田伴生气处理工艺技术研究[D];西南石油大学;2015年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026