本文關鍵詞：小型撬裝式LNG液化裝置工藝設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：天然氣作為一次能源三大支柱之一,相比于煤炭和石油更為清潔。加大開發(fā)和利用天然氣資源不僅能滿足人類能源需求、促進經(jīng)濟發(fā)展,而且能減少環(huán)境污染、改善人類生存環(huán)境。我國天然氣資源豐富,分布分散,除了大中型氣田氣外,還存在大量的邊遠氣田等零散天然氣。由于這些零散天然氣產(chǎn)量小,不具備常規(guī)大中型氣田氣體處理的經(jīng)濟規(guī)模。為了利用這部分天然氣資源,采用小型撬裝式LNG液化裝置將天然氣液化后運輸至用戶,是一種有效可行的途徑。根據(jù)小型撬裝式LNG液化裝置的特點,其還可應用于汽車燃料加注站和城市燃氣調(diào)峰等。因此,本文針對某邊遠地區(qū)天然氣井采出的天然氣,進行小型撬裝式LNG液化裝置的工藝研究。 基于目前能用于處理量小的混合制冷劑制冷液化工藝和膨脹機膨脹制冷液化工藝,選取帶預冷的混合制冷劑液化工藝、閉式混合制冷劑液化工藝和N2-CH4膨脹液化工藝三種典型液化流程進行初步比選。在相同的原料天然氣氣質(zhì)條件和LNG貯存條件下,以流程功耗、比功耗、天然氣液化率以及流程簡易程度作為比選指標,比選出N2-CH4膨脹液化工藝作為小型撬裝式LNG液化裝置的工藝路線。針對N2-CH4膨脹液化工藝中脫除的重烴和低溫BOG攜帶部分冷量可加以利用,對N2-CH4膨脹液化工藝進行改進，將天然氣中脫除的重烴和低溫BOG與進入冷箱的干凈化天然氣進行換熱。同時,將膨脹機膨脹方式采用兩級膨脹,充分回收膨脹功,以達到降低功耗的目的。研究了新流程的制冷劑壓力、膨脹前溫度、冷箱天然氣出口溫度以及冷劑配比等主要操作參數(shù),對流程功耗、比功耗、液化率以及制冷劑制冷負荷的影響。在對流程主要操作參數(shù)的分析基礎之上,以流程比功耗最低為目標函數(shù),對改進的N2-CH4膨脹液化流程的主要操作參數(shù)進行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果為：天然氣液化率為0.9198,總功耗為1073.5746kW,比功耗為46099.9100J/mol,制冷劑高低壓力分別為3.80MPa和0.39MPa,制冷劑組分比為0.898：0.102。相比原流程,改進后的N2-CH4膨脹液化流程的總功耗和比功耗均低。在最優(yōu)操作參數(shù)條件下,考察流程對天然氣氣質(zhì)條件波動的適應性。 本論文同時完成了主要設備計算與選型,將整個液化裝置分為凈化撬塊組、液化冷箱撬塊、制冷劑儲配撬塊、制冷劑壓縮-膨脹撬塊、LNG儲存撬塊和火炬放空系統(tǒng)等進行撬裝化設計。完成裝置設備平面布置和初步經(jīng)濟性評價。
【關鍵詞】：天然氣液化 小型 撬裝 裝置 工藝
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TE96;TE646
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-19
• 1.1 研究背景及意義7
• 1.2 天然氣液化工藝7-12
• 1.2.1 天然氣預處理8
• 1.2.2 混合制冷劑液化工藝8-10
• 1.2.3 帶膨脹機的液化流程10-12
• 1.3 小型撬裝式天然氣液化裝置12-17
• 1.3.1 國外典型小型撬裝式天然氣液化裝置13-16
• 1.3.2 國內(nèi)典型小型撬裝式天然氣液化裝置16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容與技術路線17-19
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 技術路線18-19
• 第2章 天然氣氣質(zhì)條件及有關規(guī)范與液化流程選擇19-23
• 2.1 天然氣氣質(zhì)條件19-20
• 2.2 依據(jù)的標準、規(guī)范20
• 2.3 液化流程選擇20-22
• 2.3.1 預處理流程選擇20-21
• 2.3.2 液化流程選擇21-22
• 2.4 流程模擬工具22-23
• 第3章 小型撬裝式LNG裝置液化流程比選23-47
• 3.1 預處理流程模擬23-26
• 3.1.1 脫碳流程模擬23-25
• 3.1.2 分子篩脫水流程模擬25-26
• 3.2 液化工藝流程模擬與參數(shù)比較26-33
• 3.2.1 液化流程模擬26-28
• 3.2.2 參數(shù)初始化28-33
• 3.2.3 流程計算結(jié)果及分析33
• 3.3 N_2-CH_4膨脹制冷液化方案改進及優(yōu)化33-47
• 3.3.1 參數(shù)初始化34-35
• 3.3.2 主要流程性能參數(shù)分析35-41
• 3.3.3 流程優(yōu)化41-42
• 3.3.4 流程適應性分析42-47
• 第4章 小型撬裝式LNG液化裝置撬裝設計及經(jīng)濟性初步分析47-56
• 4.1 撬裝工藝功能模塊劃分47-49
• 4.1.1 凈化撬塊組48
• 4.1.2 液化冷箱撬塊48-49
• 4.1.3 制冷劑壓縮-膨脹撬塊49
• 4.1.4 制冷劑儲配撬塊49
• 4.1.5 LNG儲運撬塊49
• 4.2 主要工藝設備選型49
• 4.3 設備平面布置49-51
• 4.4 初步經(jīng)濟性評價51-56
• 4.4.1 評價依據(jù)和原則51
• 4.4.2 基礎數(shù)據(jù)確定51-52
• 4.4.3 財務評價52-56
• 第5章 結(jié)論與建議56-58
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 建議57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-62
• 附錄62-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果84

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐迪;可燃冰采出氣預處理工藝及液化流程模擬[D];東北石油大學;2015年

2 李欣;基于PLC的M-LNG撬裝站站控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];寧夏大學;2015年

  本文關鍵詞：小型撬裝式LNG液化裝置工藝設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：309816