浮式LNG預(yù)處理與液化工藝流程優(yōu)選及分析.pdf

1、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(lǐng)域的新熱點(diǎn)，而預(yù)處理及液化流程則是浮式LNG工藝的關(guān)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(tái)對(duì)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(yù)處理與液化流程。
　　針對(duì)適合于浮式LNG的天然氣預(yù)處理及液化流程的選擇、設(shè)計(jì)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

2、作為海上天然氣預(yù)處理的主要方法，并對(duì)變壓吸附法的研究現(xiàn)狀進(jìn)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(duì)其進(jìn)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(dá)到89％。同時(shí)可以得到體積

3、分?jǐn)?shù)為99.77％的CO2、98.8％的N2。
　　(4)設(shè)計(jì)了以CO2作為預(yù)冷劑，空氣作為制冷劑的新型膨脹式天然氣液化工藝，并運(yùn)用HYSYS軟件對(duì)流程進(jìn)行了模擬，其流程的液化率可達(dá)91％，單位產(chǎn)品能耗為0.85kWh·m-3，并驗(yàn)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(yù)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(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)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