LNG接收站轻烃回收工艺优化设计研究

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天然气轻烃回收工艺设计及操作参数优化

 天然气轻烃回收工艺设计及操作参数优化

天然气轻烃回收工艺设计及操作参数优化摘要:乙烯的成本比较低廉,一般来说可以使用天然气中的乙烷与丙烷作为材料,而这些材料价格仅仅达到石脑油材料的百分之三十,天然气通过高压管道达到城市门站中,对其分输之前要进行调压,但是在调压的时候会产生较大的压力。

本文重点分析了高压管道输送中天然气轻烃分离回收技术和操作,具体分析了轻烃的回收概率、功能消耗量等要素,工作人员要进一步优化相关参数,并且有效地达到系统能量的高效性,这样才可以更好地达到轻烃分离技术的功效。

这次研究中c2的回收概率较高,能够位乙烯装置的运行提供较好的动力,也可以提供高质量的乙烷轻烃材料,从而真正地解决乙烯工业发展中原料问题,也就能够促进天然气和乙烯工业经济的健康发展。

关键词:天然气轻烃;工艺;操作参数;优化引言天然气轻烃在回收的时候需要使用冷凝的分离法和吸附方法,因为吸附剂所吸附的烃类气体较少,故这种方法在轻烃回收过程中没有得到充分的运用。

通过吸收方法中柴油和石脑油的使用来吸附天然气中的轻烃元素,工作人员要具备较强的处理能力,很容易出现蒸发现象,还会加大资金的投入力度和运行难度。

通过冷凝分离方法可以让天然气在不同沸点状态下进行分离,从而有效地降低天然气的温度,通过冷凝处理操作后的气液分离能够获得较多的重烃类天然气凝液。

1膨胀制冷的轻烃分离方法本文使用的原料气体是30摄氏度9MPa管输天然气,其中的组分和含量大小如表1所示。

轻烃分离主要表示为把甲烷与乙烷等较重的组分脱离脱甲烷塔,然后使用大于百分之九十回收率的C2深冷工艺,而具体的温度可以达到 90摄氏度到 100摄氏度。

管道天然气本身具有9兆帕的运输压力,并且在膨胀制冷状态下可以让轻烃深冷的分离更加冰冷。

轻烃分离技术中的膨胀机与冷箱是重要机器,气流在膨胀机中会出现冷凝现象,并且析出更多的凝液,工作人员要确保整个膨胀机的有序运转,需要不断地延长设备的周期,还要有效地降低出口物流带中的液量体积。

从LNG中回收高附加值轻烃

从LNG中回收高附加值轻烃

山东液化天然气轻烃回收工艺分析摘要:作为一种宝贵的资源天然气在能源日益紧张的今天发挥着越来越重要的作用。

回收液化天然气轻烃可以改善液化天然气的质量,降低液化天然气的露点,减少油气损耗,提高液化天然气的整体经济和社会效益。

而化工流程模拟的计算不仅对于流程设计、生产指导具有重要的意义,对减少试验消耗、消除安全隐患也是十分必要的。

HYSYS是当今应用最为广泛的化工模拟软件之一,它具有指导操作、功能强大等优点,是模拟复杂化工过程的重要工具。

为此,本论文针对山东液化天然气轻烃回收装置,利用HYSYS对其进行了稳态流程模拟,给出了模拟的主要过程和计算结果,分析了对产品收率和能耗有影响的一些重要因素,观察了关键参数如温度、压力和组成等的控制情况,同时分析了在一些干扰存在的条件下,部分参数的响应情况。

在流程模拟的基础上,得出最佳操作参数,并在现场实施应用。

关键词:轻烃回收;HYSYS;流程模拟;稳态;优化Shandong recovery of light hydrocarbon in liquefied natural gas industrial analysisABSTRACT:As a kind of valuable resource, natural gas has been exerted importantly in today when energy sources are on edge. The recovery of light hydrocarbon in liquefied natural gas can improve the quality reduce the dew point of liquefied natural gas and decrease the consummations of oil and gas,which can increase the whole economic benefit of the liquefied natural gas and the benefit of society. The design of chemical engineering process is not only important for flow design and the production, but also essential for reducing the experiments consuming and avoiding the safety-hidden problems. HYSYS is one of the most extensively applied softwares in chemical simulations nowadays. It is provided with lots of merits, such as instructing operation, powerful functions. HYSYS is an important tool for complex chemical process-simulation. Therefore, this paper has been made use of HYSYS to simulate static-state process for Shandong recovery of light hydrocarbon in liquefied natural gas equipments. It has been given primary courses and results, and analyzed some important factors for impacting the ratio of recovery and the consummation of energy,and observed key parameters, such as temperature, press,and compositions; analyzed the change of those parameters in existed disturb. On the basis of simulation, we have required optimized parameters and praticed it on spot.Key Words: recovery of lighthy drocarbon;HYSYS;process simulation;static state;optimizatio目录1 绪论 (1)1.1 山东LNG轻烃回收的目的 (1)1.2 LNG轻烃回收工艺技术及其进展 (1)1.2.1 LNG轻烃回收工艺技术 (1)1.2.2 国内外LNG轻烃回收进展 (3)1.3提高轻烃回收率的途径 (6)1.3.1优化操作参数 (7)1.3.2 开发利用新技术 (7)1.4 HYSYS模拟计算系统 (8)1.4.1 HYSYS模拟计算系统简介 (8)1.4.2 HYSYS模拟计算系统的主要物性计算方法 (9)1.5本课题的研究内容 (9)2 山东LNG轻烃回收系统的稳态模拟研究 (10)2.1 生产规模、原料性质及产品方案 (10)2.1.1 设计规模 (10)2.1.2 原料性质 (10)2.1.3产品方案 (10)2.2 工艺装置 (11)2.4.1 工艺技术选择 (11)2.3 工艺流程简述 (12)2.4 物料平衡 (14)2.5 主要工艺操作条件 (14)2.6 主要设备选择 (14)2.6.1 塔类 (14)2.6.2 冷换类 (14)2.6.3 容器类 (15)2.6.4 低温泵 (15)2.7 在实际操作参数下的全流程模拟 (15)2.7.1 热力学模型的选择 (15)2.7.2 装置的实际运行参数 (16)2.7.3实际参数下HYSYS全流程模拟结果 (17)2.8 影响因素分析 (24)2.8.1 工艺单元的最优温度和压力 (24)2.9 装置的主要问题 (37)3 轻烃产品的外输及回收系统标准 (38)3.1产品运输 (38)3.2 应急运输方案 (38)3.3 回收系统布置遵守的主要标准和规范 (38)3.4布置原则 (39)4 LNG冷能利用 (40)4.1 LNG冷能利用方式 (40)4.2 LNG冷能利用技术 (40)4.2.1 LNG冷能空分技术 (40)4.2.2 IGCC (41)4.3 冷冻再生精细胶粉 (41)4.3.1液氮粉碎法 (42)4.4冷冻结晶海水淡化 (42)4.4.1冷媒直接接触冷冻法 (42)4.4.2 真空蒸发式直接冷冻法 (43)4.4.3 交换结晶冷冻脱盐法 (43)4.4.4利用LNG冷能进行海水淡化 (43)4.5 LNG冷能发电 (44)4.5.1 直接膨胀法 (44)4.5.2 二次媒体法 (45)4.5.3 联合法 (46)4.6轻烃分离 (47)4.6.1国外概况 (47)4.6.2国内概况 (48)4.7 LNG冷能的梯级利用与注意问题 (49)4.7.1 LNG冷能的梯级利用 (49)4.7.2注意问题 (49)4.8 结论和展望 (50)5 总结 (51)参考文献 (52)致谢 (53)附录 (54)1 绪论1.1 山东LNG轻烃回收的目的为优化我国能源生产、利用结构,提高清洁能源市场份额,改善生态环境,保障我国能源供应安全,确保国民经济可持续发展,在沿海经济发达地区逐渐建设几处进口液化天然气(LNG)基地十分必要和迫切。

LNG轻烃回收和冷能发电组合工艺

LNG轻烃回收和冷能发电组合工艺

较高的乙烷和LPG 组分,这些组分相对于LNG 汽化后的干气 得到梯级利用。但由于混合工质组分变化、配置和补充等过程
产品,具有更高的经济价值,利用LNG 汽化过程中的冷能,可以 使得工艺设备和工艺控制都较复杂,设备投资较高。
较好的回收这部分价值较高的产品,增加经济效益。LNG 轻烃 LNG 冷能发电主要的设备有:丙烷膨胀机、丙烷/ LNG 换热
回收过程利用了LNG 从-160℃到-110℃左右的冷量,而剩余 器、丙烷蒸发器、丙烷循环泵等。
的大量冷量还可以采用其它方式进行利用,因此,将LNG 轻烃 回收和冷能发电进行组合,一方面可以回收高价值的产品,一 方面还利用了剩余的冷能进行发电,达到LNG 汽化过程的冷能
1充 分L利N用G,轻最烃大化回的收提工高艺LNG 接收站的经济效益。
LPG,气相与原料LNG 换热,重新冷凝成温度和压力均较高的 发电单元;脱甲烷塔底的液相进入脱乙烷塔,塔顶气相经脱甲
LNG。经轻烃回收后,原LNG 中绝大部分的乙烷和几乎全部的 烷塔进料冷却后一部分作为脱乙烷塔顶回流,一部分作为乙烷
丙烷以上组分均可以被回收,同时回收轻烃后的LNG 升温成约 产品。脱乙烷塔底得到LPG 产品;冷能发电单元中,来自轻烃
3 LNG 轻烃回收和冷能发电组合工艺
将LNG 轻烃回收和冷能发电工艺进行组合,一方面利用 LNG 汽化过程中进行蒸馏分离具有较高价值的产品,一方面剩 余冷能在利用发电工艺进行回收,进一步提高装置的经济效 益。
LNG 由于产地、液化工艺等的不同,会含有一定的乙烷、丙 LNG 经泵升压到适当的压力后进入冷箱中换热并部分汽
的液相。 - 110℃ ~ - 120℃
回收的温度较高的LNG 与低压丙烷蒸汽换热并汽化,在经海水

洋浦LNG轻烃分离工艺研究开题报告【范本模板】

洋浦LNG轻烃分离工艺研究开题报告【范本模板】
我国第一个液化天然气(LNG)项目—深圳大鹏接收终端的投产供气,标志着我国开始从海外大量进口LNG[1]。LNG是在低温下以液态形式存在的天然气,通常需要重新气化才能利用。进口LNG的组成会因LNG产地差异而有所不同,根据其中C2+轻烃含量的高低,LNG可分为湿气(乙烷、丙烷等C2+轻烃的摩尔含量在10%以上)和干气。在某些国家和地区,由于气源组分中轻烃组分含量较高为湿气,如果采用传统的方法直接将原料LNG增压气化外送至天然气管网,就会带来输气管道内易析出烃类凝液、堵塞管道、气体不易点燃等输送环节和使用方面的安全问题,同时由于天然气中的轻烃含量较高,燃烧热值浪费带来的经济损失与终端用户燃烧不充分带来的环境污染也不容忽视。除此之外,LNG在输送到用户之前的气化,通常是利用海水或空气加热来实现的,这种方法虽然直接简单,却把LNG宝贵的冷能白白浪费掉了,同时还造成了周围环境的冷污染.因此,利用LNG冷能以较低的成本把湿气中的轻烃资源进行分离回收,有利于实现天然气资源的综合优化利用[2].
(1)设计LNG轻烃分离工艺流程;
(2)利用流程模拟软件HYSYS对该流程进行模拟计算并给出最优工作参数;
(3)经济性分析。
设计基本参数及产品要求见附件.
4所采用的设计方法与步骤
4.1设计方法
在洋浦LNG接收站的轻烃分离工艺研究课题设计过程中,基于LNG自身冷能,利用各组分沸点的差异来实现对轻烃的分离,在本研究中使用流程模拟软件HYSYS进行相应的分析模拟计算,在流程模拟中需考虑各工艺参数对甲烷纯度、C2+轻烃回收率及系统功耗的综合影响。由于该软件并不能自动给出经济效益最佳的最优化工艺参数,因此各工艺单元的参数选择是一大难点.在实际进行流程模拟时,由于各工艺参数间的关系非常复杂,无法完全通过理论分析确定,因此在理论分析的基础上采用数据对比法进行最优工艺参数的确定。即先给定一组工艺参数,然后改变其中某一参数的数值,分析其变化对整个工艺流程带来的影响,最后确定其最优值.之后再改变其它参数,进行相似的分析处理,并综合考虑各参数之间的相互影响,对不同条件下的回收率进行研究,尽量创造条件争取最高的轻烃回收率.同时应用流程模拟软件HYSYS软件对轻烃回收工艺流程进行仿真模拟,最终确立最优化的工艺流程参数。

100万方天轻烃回收装置工艺的设计轻烃回收毕业论文

100万方天轻烃回收装置工艺的设计轻烃回收毕业论文
3961EJC天然气(煤层气)与管道网
1244EJC天然气(煤层气)与管道网
5205
EJC天然气(煤层气)与管道网美国GPM气体公司Goldsmith天然气处理厂NGL回收装置即在改造后采用了GSP法。该装置在1976年建成,处理量为220×104m3/d,原采用单级膨胀机制冷法,1982年改建为两级膨胀机制冷法,处理量为242×104m3/d,最高可达310×104m3/d,但其乙烷收率仅为70%。之后改用单级膨胀机制冷的GSP法,乙烷收率有了明显提高,在1995年又进一步改为两级膨胀机制冷的GSP法,设计处理量为380×104m3/d,乙烷收率(设计值)高达95%。
2. 直接换热(DHX)法
DHX法是由加拿大埃索资源公司于1984年首先提出,并在JudyCreek厂的NGL回收装置实践后效果很好,其工艺流程见图5-18。
图中的DHX塔(重接触塔)相当于一个吸收塔。该法的实质是将脱乙烷塔回流罐的凝液经过增压、换冷、节流降温后进入DHX塔顶部,用以吸收低温分离器进该塔气体中的C3+烃类,从而提高C3+收率。将常规膨胀机制冷法(ISS)装置改造成DHX法后,在不回收乙烷的情况下,实践证明在一样条件下C3+收率可由72%提高到95%,而改造的投资却较少。
1987年Ovaoff工程公司等提出的GSP与LSP是对单级膨胀机制冷工艺(ISS)和多级膨胀机制冷工艺(MTP)的改进。典型的GSP与LSP流程分别见图1.1。
GSP是针对较贫气体(c;烃类含量按液态计小于400mL/m3)、LSP是针对较富气体(C2+烃类含量按液态计大于400mL/m3)而改进的NGL回收方法。表5-10列出了处理量为283×104m3/d的NGL回收装置采用ISS、MTP与GSP等工艺方法时的主要指标对比。

气田轻烃回收技术研究

气田轻烃回收技术研究

环境工程2018·1090Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究③标液、样品及空白酸度的控制;最终使待测溶液硝酸酸度保持在1%较为适合,包括混合标液及待测浓度较高稀释后的溶液;④样品放置时间的要求:水样加硝酸量达到1%的情况下,金属元素浓度放置20天以内较为稳定;⑤每批样品的分析都要同时绘制校准曲线,曲线的相关系数达到0.9990以上方为有效,否则应重新做曲线,须带上相应的有证质控样,保证检测结果的准确性。

结语综上所述,ICP-AES是电感耦合等离子体原子发射光谱法的英文缩写,它是现阶段很流行检测水中多种金属元素的仪器,ICP-AES的灵敏度、准确度高,在环境样品检测中效率高,一次进样,可同时测定10~30个元素,方便快捷,因而得到普遍的使用。

随着环保工作深入,监测业务不断扩大,传统的分析方法(多是用分光光度法),其灵敏度、准确度均不能满足环境管理的要求,因此高灵敏度的分析仪器和方法就会被迅速发展。

ICP-AES今后对检测地表水和污水中多元素的同时测定,将会提供越来越大的帮助。

•【参考文献】[1]郭丽雯,赵薇,孙伟等.浅谈ICP-MS检测重金属元素的要点以及测定锰的不确定度[J].科研,2016(4):00186-00186.[2]李岩松,杨洪英,佟琳琳.ICP-AES法测定阴极铜中Ag含量的不确定度评估[C]//2013年全国博士生学术论坛(冶金工程)论文集,2013.[3]黄杏娇,曹小勇,黄文清.ICP-AES法测定Pt950首饰中Pd含量的不确定度评定[J].宝石和宝石学杂志,2017,19(1):44-47.[4]李津津,郑锦辉.ICP-OES法测定电镀废水中铬等元素在排放限值的不确定度评定[J].环保科技,2016,22(4):31-36.[5]冯歆轶,彭辉,吴正昌等.ICP-AES法测定锅巴中钠含量的不确定度评定[J].食品研究与开发,2016,37(4):126-129.•【作者简介】金风华(1970-),女,西宁特殊钢集团有限责任公司(青海省冶金产品研究与开发重点实验室);研究方向:化学分析。

轻烃回收工艺的发展方向及新技术探讨

轻烃回收工艺的发展方向及新技术探讨

第21卷第2期2003年6月天 然 气 与 石 油Natural Gas And OilVol.21,No.2Jun.2003收稿日期:2002-09-04;修回日期:2002-09-12 作者简介:王 健(1964-),女,四川自贡市人,工程师,学士,1985年毕业于成都科技大学化学工程专业,从事油气加工设计及管理工作。

电话:(028)86014414。

文章编号:1006-5539(2003)02-0020-03轻烃回收工艺的发展方向及新技术探讨王 健(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610017)摘 要:低温分离技术的发展,推动和促进了轻烃回收工艺的进步。

但总体来说能耗高、收率低仍然是制约轻烃回收工艺发展的重要因素。

近年来对轻烃回收工艺的研究也主要是围绕这两方面开展,同时开发利用了一些新技术和新工艺。

关键词:轻烃回收;能耗;收率;新工艺中图分类号:T E868 文献标识码:C1 引言为满足天然气长输管线的烃露点要求,回收天然气中很有价值的乙烷/丙烷,近年来气田轻烃回收作为各气田新的经济增长点,越来越受到人们重视,轻烃回收工艺也得到了较大发展。

在众多的轻烃回收方法中,低温回收工艺是当前主要采用的方法,深冷分离技术的发展,推动和促进了轻烃回收工艺的进步,并得到更为广泛的应用[1]。

2 低温回收工艺的研究发展方向低温回收工艺过程中最主要、最关键的步骤就是制冷工艺。

它直接影响装置的投资、能耗和回收率三大经济指标。

工业上采用的制冷方法大致有:节流制冷、膨胀机制冷、热分离机制冷、外冷源制冷和复合制冷。

目前对制冷工艺的研究紧紧围绕节能降耗和提高轻烃回收率两方面开展。

2 1 节能降耗现有轻烃回收装置大多能耗较高,制冷效率较低,因此节能降耗一直是轻烃回收技术中的一个重要研究课题。

节能的途径只有两种:一种是考虑单个设备如膨胀机或压缩机的能耗,合理选择设备型号;另一种就是从优化制冷方案着手,从可以采用的多种方法中筛选出最佳制冷方案,达到最佳的节能效果和经济效益。

浅析LNG接收站生产工艺的优化与改进

浅析LNG接收站生产工艺的优化与改进

浅析LNG接收站生产工艺的优化与改进摘要本文主要研究LNG接收站的生产工艺的优化与改进方法。

首先介绍LNG特点和应用,对LNG接收站的现状进行分析,接着详细讨论LNG接收站的液化过程、储存过程以及回气过程等生产工艺,最后提出选址的原则和方法,并给出LNG接收站生产工艺的优化与改进方法,希望此研究对于LNG接收站的设计、运营和管理有理论和实际意义。

关键词:LNG、LNG接收站、生产工艺引言随着世界能源消费结构的转型和节能减排要求的提高,LNG的应用已经得到了广泛关注和推广。

作为LNG供应链中的重要环节,LNG接收站在LNG行业的发展中起着至关重要的作用。

LNG概述液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG),由天然气中的主要成分甲烷组成,同时含有少量的乙烷、丙烷和丁烷等碳氢化合物。

LNG相比于天然气在常温下的气态形式,具有更高的能源密度,易于储存和运输。

通过降低天然气的温度至接近零下162摄氏度,并将气体压缩到几十大气压,可将其转化为液态形式。

液化后的天然气体积约为气态的1/600,使得LNG能够成为一种高效的能源储存和运输方式。

LNG是一种相对清洁的能源,可用于代替传统的煤炭和石油燃料,减少温室气体的排放。

LNG被广泛应用于发电、工业、交通、民用和船舶等领域。

随着全球能源结构的转型和对环境友好能源需求的增加,LNG的需求不断增长。

同时,随着LNG技术的不断发展和成熟,LNG行业的供应链和相关设施也得到了持续完善和扩展。

三、LNG 接收站现状LNG(液化天然气)接收站是用于接收、储存和再气化LNG的重要设施。

通常位于陆地上或沿海港口,作为将LNG从生产地点运输到消费地点的重要节点。

近年来,我国非常重视LNG建设工作,目前我国拥有22座LNG接收站,在全世界范围内,我国数量处于较高的水平。

随着全球对天然气需求的增长,LNG接收站的建设规模呈现出扩大的趋势。

LNG通常从天然气生产地点通过专用LNG船运输到接收站。

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LNG接收站轻烃回收工艺优化设计研究摘要:通常情况下国内LNG接收站的气源LNG中乙烷及更重烃类组分
含量较高,导致气化后的LNG热值高于下游天然气管网内天然气热值,并
带来一系列安全隐患和环境问题。

在接收站增加轻烃回收装置,不仅可以
避免与下游燃气产生互换性问题,而且可以获得额外的经济效益。

因此,
研究LNG接收站内的轻烃回收工艺对于确保天然气管网安全运行和提高接
收站的经济效益具有十分重要的意义。

关键词:LNG接收站;轻烃回收;优化
1研究LNG轻烃回收工艺的意义
第一,对LNG进行轻烃回收具有上下游一体化效益。

该工艺将凝液作
为产品销售不仅可为LNG接收公司带来可观收入,还能为凝液下游用户带
来现实和潜在的效益。

第二,轻烃回收可调整LNG的热值,有利于外输天
然气与下游管道中天然气热值相匹配,减少天然气热值变化对用户的干扰;第三,利用轻烃回收工艺对LNG热值调整的另一个考虑因素是天然气计量
方式的转变。

国际LNG贸易均采用能量计算,而目前国内天然气销售均采
用体积计量。

对LNG进口公司来说,这种贸易方式的转变意味着经济损失,如果利用轻烃回收工艺进行热值调整的话,不仅可减少损失,并且可创造
更大的经济效益;第四,通过轻烃回收工艺进行热值调整,进而统一天然
气的热值,是加强天然气利用规范的一个重要环节。

2LNG接收站轻烃回收工艺优化设计
某LNG项目由接收站、码头工程和外输管线工程三部分组成。

该项目2022年7月获国家发改委核准,2022年9月10日开工奠基,2022年6
月正式破土动工,2022年12月,一期工程投入运行。

该项目总投资额约
105.6亿元人民币,气源供应国为巴布亚新几内亚。

该LNG接收站工艺流程包括LNG卸船、储存单元、加压单元、BOG处理单元、气化、天然气计量/输送单元、火炬/放空单元、装/卸车等工艺单元。

接收站工艺技术为再冷凝工艺:将蒸发气压缩到某一中间压力,然后与由储罐低压泵送出的LNG在再冷凝器中混合,由于LNG加压后处于过冷状态,可使蒸发气再冷凝,冷凝后的LNG经高压外输泵加压后外输。

该工艺可利用LNG冷量,减少蒸发气体压缩功的消耗,从而节省能量。

2.1轻烃回收工艺结构设计
轻烃回收基本工艺包括两个主要单元:脱甲烷塔和脱乙烷塔。

LNG经卸料臂输送至LNG储罐,在经过一系列的工艺单元(例如泵或压缩机、换热器)后进入脱甲烷塔。

脱甲烷塔顶馏出富含甲烷的天然气,经压缩设备压力达6MPa,温度至4℃后,输送至下游天然气管网。

脱甲烷塔底部馏出的C2及更重组分进入脱乙烷塔进一步分馏,脱乙烷塔顶部馏出常压下的乙烷产品,泵送至乙烷产品储罐;底部馏出常温常压下的LPG产品至LPG 储罐。

脱甲烷塔和脱乙烷塔的操作压力是评判整个轻烃回收工艺优劣的关键。

综合国内外对于LNG接收站内轻烃回收流程的工艺设计经验,得到脱甲烷塔的最高操作压力为4.2MPa,最低操作压力为0.6MPa;脱乙烷塔的最高操作压力为3MPa,最低操作压力为0.6MPa,在此范围内可避免设备处于超临界状态下运行。

2.2基于热集成的轻烃回收工艺换热网络设计与优化
换热网络图可以清晰、方便地表示和设计过程工业的换热网络。

利用夹点设计方法得到的冷、热夹点温度,可以将整个轻烃回收工艺过程分成夹点上方与夹点下方两个部分,遵循夹点设计的基本原则,对工艺系统进
行换热网络优化设计。

利用夹点分析设计轻烃回收工艺系统的换热网络时,将进行如下五个步骤:
①在夹点处把问题划分为了两分开的子问题;②每个子问题的设计在
夹点处开始,并向离开夹点的方向推进;③对于夹点处流股间的匹配,温
度可行性要求CP值的约束条件必须得到满足;④用“易叮除”经验规则
确定单个换热器的负荷以实现单元数最小;⑤离开夹点后,通常有更多的
自由度来选择匹配关系。

这种情况下,设计者可以依据自己的判断和过程
知识来求解。

2.3板翅式换热器的结构优化
换热器优化中常遇到多准则或多目标下的决策和设计的问题,这些目
标往往相互矛盾例如增加传热效果和减小阻力,仅以影响换热器性能的一
个准则为目标进行优化,通常得到的结果不够理想。

多目标优化问题起源
于许多实际复杂系统的设计、规划和建模问题,它研究在某种意义下如何
使多个目标同时达到优化,因此多目标优化问题的研究在板翅式换热器优
化设计中有着重要的意义。

目前提出求解多目标问题的方法很多,分类的
方法也有若干種。

若按照在求解过程中获取决策者偏好信息的方式分,大
致有以下三类方法:
①决策者求解之前给出偏好信息。

换言之,如果把求出有效解的人看
成分析者,而把确定最终采用哪一个有效解的人看成决策者,则决策者与
分析者事先确定一个准则,使得据此求出的解释最佳调和解;②决策者在
求解过程中逐步给出偏好信息。

决策者与分析者不断交换对解的看法而逐
步改进有效解,直到最后找到使决策者满意的最佳调和解;③决策者在求
解过程之后给出偏好信息。

分析者求出所有(或大部分)有效解,由决策
者从中自行挑选出最佳调和解。

3结束语
文章基于某LNG接收站进料情况和下游天然气管网气质要求,围绕轻烃回收工艺及板翅式换热器的结构优化问题,开展了一系列研究,为LNG 接收站轻烃回收工艺的设计与优化提供理论支持和技术支撑。

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