【摘要】：隨著可燃冰勘探技術(shù)的進(jìn)步,其探明儲(chǔ)量與日俱增,一旦成功開采,如何高效、安全地處理、儲(chǔ)運(yùn)可燃冰采出氣將是研究工作的重點(diǎn)。針對(duì)我國(guó)在可燃冰采出氣的預(yù)處理和儲(chǔ)運(yùn)工藝設(shè)計(jì)方面起步較晚、理論缺乏等問題,本文將在預(yù)處理和液化兩方面進(jìn)行研究及模擬。首先借鑒海上氣田的預(yù)處理工藝,針對(duì)可燃冰采出氣的理化性質(zhì),探討了可燃冰采出氣與傳統(tǒng)天然氣的區(qū)別及預(yù)處理中脫酸、脫水工藝流程,設(shè)計(jì)了海上可燃冰采出氣的處理預(yù)案；其次在儲(chǔ)運(yùn)采出氣方面,綜合比較目前采出氣的主要運(yùn)輸方式,對(duì)比得出,以LNG方式運(yùn)輸可燃冰采出氣更為經(jīng)濟(jì)合理。分析各種LNG流程特點(diǎn),給出海上采出氣液化流程的設(shè)計(jì)原則,并對(duì)其進(jìn)行熱力學(xué)分析,用SRK方程和PR方程作相平衡模型,并結(jié)合LKP方程計(jì)算混合物的焓熵。基于HYSYS軟件對(duì)液化流程進(jìn)行模擬,計(jì)算比較各流程的制冷劑流量、壓縮機(jī)功耗、液化率等計(jì)算結(jié)果,模擬并分析了參數(shù)變化對(duì)液化流程的影響規(guī)律。最后針對(duì)可燃冰采出氣的組分設(shè)計(jì)一套液化流程,以最小功耗為目標(biāo)函數(shù),結(jié)合各種約束條件,對(duì)混合制冷劑的組分進(jìn)行模擬優(yōu)化。優(yōu)化后單位流量總能耗降低12.02%,液化率增加2.69%,優(yōu)化結(jié)果表明,建立的優(yōu)化模型和采用的優(yōu)化算法正確可行,達(dá)到了降低流程總功耗的目的。上述研究結(jié)果,為可燃冰采出氣的預(yù)處理及儲(chǔ)運(yùn)工藝提供理論支持,具有重要的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用指導(dǎo)價(jià)值。
[Abstract]:With the development of combustible ice exploration technology, its proven reserves are increasing day by day. Once successfully exploited, how to deal with it efficiently and safely and how to store and transport combustible ice to produce gas will be the focus of research work. In view of the problem that the pretreatment and storage and transportation process design of combustible ice extraction gas in our country started late and the theory is lacking, this paper will study and simulate the pretreatment and liquefaction. Firstly, referring to the pretreatment technology of offshore gas field, aiming at the physical and chemical properties of flammable ice extraction gas, the difference between combustible ice extraction gas production and traditional natural gas and the process flow of deacidification and dehydration in pretreatment are discussed. In this paper, the disposal plan of the gas produced by combustible ice mining at sea is designed. Secondly, the main transportation modes of gas extraction are compared synthetically in storage and transportation, and it is concluded that it is more economical and reasonable to transport the gas out of flammable ice mining by LNG mode. Based on the analysis of the characteristics of various LNG processes, the design principles of the gas liquefaction process at sea are given, and the thermodynamic analysis is carried out. The SRK equation and PR equation are used as the phase equilibrium model, and the enthalpy entropy of the mixture is calculated by combining the LKP equation. The liquefaction process was simulated based on HYSYS software, and the results of refrigerant flow, compressor power consumption and liquefaction rate were calculated and compared. The influence of parameters on liquefaction process was simulated and analyzed. At last, a set of liquefaction flow is designed for the components of combustible ice extraction gas. With the minimum power consumption as the objective function and various constraints, the composition of the mixed refrigerant is simulated and optimized. After optimization, the total energy consumption per unit flow is reduced by 12.02 and the liquefaction rate is increased by 2.69.The optimization results show that the established optimization model and the optimization algorithm are correct and feasible, and the purpose of reducing the total power consumption of the process is achieved. The above results provide theoretical support for pretreatment and storage and transportation of gas from combustible ice mining, and have important guiding value in field application.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE64

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本文編號(hào)：2145064