本文關鍵詞：浮式LNG預處理與液化工藝流程優(yōu)選及分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著海上天然氣開發(fā)與利用的研究不斷深入,浮式LNG能源正逐漸成為未來能源領域的新熱點,而預處理及液化流程則是浮式LNG工藝的關鍵環(huán)節(jié)。海上天然氣的開發(fā)與利用和陸地上不同,其浮式生產(chǎn)平臺對裝置的緊湊性、安全性要求高,因此就需要選擇能夠滿足海上操作條件的天然氣預處理與液化流程。針對適合于浮式LNG的天然氣預處理及液化流程的選擇、設計及優(yōu)化,本文做了以下研究:(1)介紹了天然氣原料氣中各種雜質(zhì)的去除方法,選擇變壓吸附法作為海上天然氣預處理的主要方法,并對變壓吸附法的研究現(xiàn)狀進行了綜述。(2)通過液化循環(huán)方法的比較,選擇膨脹式液化工藝作為海上天然氣液化的主要方法,并對其進行了介紹。(3)以Aspen Adsorption軟件模擬變壓吸附過程。將變壓吸附法中的吸附床分為兩層,第一層以活性炭作為CO2雜質(zhì)的吸附劑,第二層以分子篩作為N2雜質(zhì)的吸附劑,最終能夠得到濃度為98.7%的CH4產(chǎn)品氣,其回收率可以達到89%。同時可以得到體積分數(shù)為99.77%的CO2、98.8%的N2。(4)設計了以CO2作為預冷劑,空氣作為制冷劑的新型膨脹式天然氣液化工藝,并運用HYSYS軟件對流程進行了模擬,其流程的液化率可達91%,單位產(chǎn)品能耗為0.85k Wh·m-3,并驗證其適合于海上作業(yè)。(5)模擬了傳統(tǒng)雙氮膨脹循環(huán)液化工藝、丙烷預冷氮膨脹循環(huán)液化工藝,并將其與新型膨脹式循環(huán)液化工藝進行對比研究,結果表明新型液化工藝在裝置緊湊性、安全性和效能方面要優(yōu)于其它兩種工藝,更適合于作為海上天然氣液化的工藝。(6)對液化過程參數(shù)進行了優(yōu)化,其結論如下:制冷劑膨脹前壓力為3~3.3Mpa時裝置能耗較低;原料氣初始溫度越低,循環(huán)過程能耗越低,可取海水對初始原料氣進行冷卻;CO2節(jié)流后溫度取為-43~-48℃,流程既不會形成干冰,又能確保液化率;從全過程考慮,當LNG存儲壓力取為0.2Mpa時較為合適。
【關鍵詞】：浮式LNG 預處理 變壓吸附 天然氣液化
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE64
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 本課題的研究背景10-11
• 1.2 天然氣預處理工藝11-16
• 1.2.1 脫水11-12
• 1.2.2 脫酸氣12-13
• 1.2.3 脫氮氣13-14
• 1.2.4 其他雜質(zhì)的脫除14
• 1.2.5 天然氣變壓吸附法的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 浮式天然氣液化工藝研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀17
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本研究的主要內(nèi)容18-20
• 第2章 預處理與液化流程優(yōu)選及設備建模20-31
• 2.1 原料氣的預處理及變壓吸附工藝20-24
• 2.1.1 預處理的方法比較20-21
• 2.1.2 變壓吸附工藝關鍵技術21-23
• 2.1.3 變壓吸附技術存在的問題、解決措施及展望23-24
• 2.2 天然氣液化流程24-26
• 2.2.1 液化流程概述24
• 2.2.2 液化循環(huán)方案比較24-26
• 2.2.3 液化循環(huán)方案設計26
• 2.3 設備建模26-30
• 2.3.1 凈化設備27
• 2.3.2 熱傳遞設備27-28
• 2.3.3 制冷設備28-29
• 2.3.4 分離設備29
• 2.3.5 管線設備29-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第3章 浮式天然氣變壓吸附法數(shù)學模型及過程分析31-43
• 3.1 研究方案31-34
• 3.1.1 吸附分離機理31
• 3.1.2 吸附劑的篩選31-33
• 3.1.3 天然氣預處理模塊化33-34
• 3.2 變壓吸附中數(shù)學模型的建立34-37
• 3.2.1 數(shù)學模型34-36
• 3.2.2 參數(shù)設置36-37
• 3.3 變壓吸附工藝流程及分析37-42
• 3.3.1 工藝流程38-40
• 3.3.2 過程分析40-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 浮式天然氣液化流程優(yōu)選及設備建模43-53
• 4.1 液化流程模擬軟件選擇及物性計算方程43-45
• 4.1.1 模擬軟件介紹43-44
• 4.1.2 天然氣物性計算方程44-45
• 4.2 液化流程優(yōu)選45-52
• 4.2.1 模擬基礎數(shù)據(jù)46-47
• 4.2.2 兩級氮膨脹液化流程47-49
• 4.2.3 丙烷預冷單級氮膨脹液化流程49-52
• 4.3 本章小結52-53
• 第5章 新型膨脹式液化流程的設計模擬與優(yōu)化53-63
• 5.1 膨脹式液化流程的設計及結果53-58
• 5.1.1 預冷劑的選擇53-54
• 5.1.2 制冷劑的選擇54
• 5.1.3 液化流程的設計54-55
• 5.1.4 模擬計算的結果55-58
• 5.2 三種流程的對比58-59
• 5.3 液化流程優(yōu)化分析59-62
• 5.3.1 制冷劑膨脹前壓力對流程的影響59
• 5.3.2 原料氣溫度對流程的影響59-60
• 5.3.3 CO2節(jié)流后溫度對流程的影響60-61
• 5.3.4 LNG存儲壓力對流程的影響61-62
• 5.4 本章小結62-63
• 第6章 總結與展望63-65
• 6.1 結論63-64
• 6.2 展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 在學期間發(fā)表的學術論文70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 晁承龍;陳允梅;王洪玲;;變壓吸附法脫除變換氣中CO_2技術總結[J];化肥工業(yè);2010年05期

2 鈴木謙一郎;錢有芳;;變壓吸附法吸附操作的設計 (8)[J];天然氣化工(C1化學與化工);1980年06期

3 SSircar;WCKratz;耿昌婉;;變壓吸附法生產(chǎn)氧[J];低溫與特氣;1992年03期

4 白棟;;回收CO生產(chǎn)碳一化學品探討[J];價值工程;2013年24期

5 鈴木謙一郎;錢有芳;;變壓吸附法吸附操作的設計(6)[J];天然氣化工(C1化學與化工);1980年05期

6 孫守田;張再強;;變壓吸附法脫除變換氣中二氧化碳的技術總結[J];氮肥技術;2012年01期

7 M.Kawai;T.Kaneko;高增;洪名放;;日本變壓吸附法分離空氣的現(xiàn)狀[J];低溫與特氣;1991年01期

8 李新華;西南院PSA-CO技術有新突破[J];精細與專用化學品;1998年24期

9 張驚濤,陳健,王寶林,李思慧;變壓吸附法處理硝酸尾氣的研究[J];化肥工業(yè);1997年04期

10 鈴木謙一郎;錢有芳;;變壓吸附法吸附操作的設計 (1)[J];天然氣化工(C1化學與化工);1980年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張臻;李濤;房鼎業(yè);應衛(wèi)勇;;變壓吸附法回收氫氣的模擬[A];上海市化學化工學會2008年度學術年會論文集[C];2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 黃星;浮式LNG預處理與液化工藝流程優(yōu)選及分析[D];集美大學;2015年

2 高招;VOCs的吸附和變壓吸附法凈化回收研究[D];湖南大學;2007年

3 鄧丹;變壓吸附法脫除煙氣中二氧化碳的實驗研究[D];華中科技大學;2008年

4 劉志軍;變壓吸附法從合成氣中分離一氧化碳的基礎研究[D];南京工業(yè)大學;2006年

  本文關鍵詞：浮式LNG預處理與液化工藝流程優(yōu)選及分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：384721