根據(jù)煤層氣抽采過程中混入空氣所形成的含氮氧煤層氣與傳統(tǒng)天然氣組分的差異,采用低溫液化分離技術(shù)進(jìn)行含氮氧煤層氣中甲烷回收是本文研究的重點(diǎn)。本文采用HYSYS模擬軟件對(duì)含氧煤層氣的液化、低溫分離進(jìn)行模擬研究,并以不同的優(yōu)化目標(biāo)對(duì)整個(gè)液化分離流程采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化。遺傳算法方面根據(jù)天然氣液化流程優(yōu)化的特點(diǎn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的遺傳算法進(jìn)行改進(jìn),提出了適合于天然氣液化流程優(yōu)化的改進(jìn)遺傳算法。對(duì)不同含氮氧煤層氣采用?分析方法,尋求最優(yōu)的操作工況,最終確定了采用煤層氣低壓節(jié)流進(jìn)塔操作工藝的合理性。液化循環(huán)階段,采用最優(yōu)化手段分別模擬優(yōu)化了氮?dú)馀蛎浺夯h(huán)和SMR液化循環(huán),確定了SMR液化循環(huán)作為液化分離階段提供冷源流程的合理性。在保證整個(gè)甲烷回收過程安全的前提下,經(jīng)研究確定以最大甲烷回收率作為直接液化分離的優(yōu)化目標(biāo)。針對(duì)直接液化分離存在的能耗高、尾氣利用不合理問題,提出了結(jié)合吸收式制冷的新型含氮氧煤層氣直接液化分離流程,新流程大幅度降低單位產(chǎn)品的能耗,并實(shí)現(xiàn)尾氣中甲烷資源的充分利用。最后通過對(duì)含氮氧煤層氣脫氧液化分離與直接液化分離這兩種處理工藝進(jìn)行綜合性比較,給出具有一定應(yīng)用價(jià)值的合理建議。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

012-2015年國內(nèi)礦難情況

圖 2.1 蒸汽壓縮式制冷原理圖g. 2.1 Schematic of vapor-compression refrigera蒸汽壓縮式制冷的基本系統(tǒng)，壓縮機(jī)、冷要的組成部分，其中 1 表示是壓縮機(jī)，示的是蒸發(fā)器。壓縮機(jī)是整個(gè)制冷系統(tǒng)的。冷凝器是放熱設(shè)備，蒸發(fā)器中吸收的中被冷卻介質(zhì)帶走。膨脹閥對(duì)制冷劑起冷劑流量。蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備，熱量，實(shí)現(xiàn)被冷卻對(duì)象的制冷降溫[35]。壓制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮成高壓高溫冷卻至常溫后凝結(jié)成高壓流體（或氣體流經(jīng)膨脹閥時(shí)節(jié)流降壓，低壓低溫的流熱升溫后的低壓氣體再次進(jìn)入壓縮機(jī)壓

圖 2.2 帶膨脹機(jī)液化流程Fig. 2.2 Liquefaction cycle with expander帶膨脹機(jī)液化流程中其工質(zhì)可以為單一工質(zhì)如氮?dú)�、甲烷工質(zhì)的混合混合物，比如氮?dú)?甲烷，或者氮?dú)?乙烷等等言，由于其流量較小，并且要求流程盡可能簡(jiǎn)單，所以氮考慮用來為煤層氣液化分離提供冷量的一個(gè)不錯(cuò)的液化流式制冷制冷也是屬于相變制冷的一種，即利用制冷劑的汽化潛熱的是吸收式制冷劑的工作原理，即：制冷劑溶液在發(fā)生器中冷劑在冷凝器中冷凝降溫后，通過膨脹閥節(jié)流降溫至所需要制冷的流體在蒸發(fā)器中換熱，達(dá)到流體的制冷目的。換器被稀溶液吸收，然后被泵送到發(fā)生器完成整個(gè)循環(huán)流程


本文編號(hào)：3066015