牙哈凝析气田天然气处理装置适应性研究

【摘要】： 塔里木牙哈凝析气田天然气处理装置设计处理凝析气320×10~4Nm~3/d、凝析油产量为50×10~4t/a、液化气产量为2.7×10~4t/a。自2000年10月31日投产以来,牙哈凝析气田天然气处理装置一直保持连续生产。目前牙哈天然气处理装置处理凝析气约400×10~4Nm~3/d,操作负荷为设计值的125%,生产凝析油约70×10~4 t/a,操作负荷达到设计值的140%。液化气产量约2.1×10~4t/a。另外,由于地层温度变化,凝析气进口温度升高已达到约50℃,超过设计温度20～30℃。因此,牙哈天然气处理装置处理量已超过设计值,同时处理工况也发生了较大变化。为了保障牙哈天然气处理装置安全平稳运行,应在掌握装置的基本特性和运行现状的前提下,对其处理能力进行研究。 本文根据牙哈凝析气田天然气处理装置技术现状,选用适合于处理装置工艺计算模型的状态方程,并以此方程为基础,建立天然气处理工艺流程中单元过程的数学模型,给出模型的求解过程,并对工艺流程进行模拟计算;根据最优化技术的原理,对牙哈凝析气田天然气处理工艺流程建立以提高丙烷收率和降低能耗为目标的工艺参数优化模型,通过优化模型计算求解得到最佳的工艺操作参数;通过流程优化后的工艺参数,对牙哈凝析气田天然气处理工艺流程和装置设备(分离器、塔等)进行分析,判断其流程和设备选型是否满足实际工作要求。 【关键词】：凝液回收 流程模拟 工艺参数 适应性分析 最优化技术 优化模型
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TE64
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 1. 绪论6-17
• 1.1 论文研究的目的及必要性6
• 1.2 国内外天然气处理技术现状及发展6-15
• 1.2.1 天然气水合物防止技术6-9
• 1.2.2 天然气凝液回收技术9-15
• 1.3 论文主要研究内容15-17
• 2. 牙哈气田天然气处理装置技术现状17-27
• 2.1 原设计主要工艺参数18
• 2.2 天然气处理装置现状18-20
• 2.3 牙哈凝析气田天然气处理工艺流程20-27
• 2.3.1 油气分离部分20-22
• 2.3.2 凝析油稳定部分22-24
• 2.3.3 产品分馏部分24-26
• 2.3.4 乙二醇再生及加注部分26-27
• 3. 工艺计算模型27-63
• 3.1 状态方程27-33
• 3.1.1 SRK方程27-30
• 3.1.2 P-R方程30-33
• 3.2 主要单元过程计算模型33-49
• 3.2.1 两相分离计算模型33-35
• 3.2.2 节流过程计算模型35-36
• 3.2.3 压缩过程计算模型36-37
• 3.2.4 多元精馏计算模型37-47
• 3.2.5 换热过程计算模型47-48
• 3.2.6 流股混合器计算模型48-49
• 3.3 工艺过程模拟实例49-62
• 3.3.1 气液两相分离模拟49-51
• 3.3.2 三相分离模拟51-53
• 3.3.3 节流、热交换过程工艺模拟53-56
• 3.3.4 膨胀、压缩过程工艺模拟56-59
• 3.3.5 塔器工艺模拟59-62
• 3.4 本章小结62-63
• 4. 牙哈气田天然气处理工艺流程模拟63-80
• 4.1 工艺流程模拟方法63-64
• 4.2 工艺流程模拟计算64-79
• 4.3 本章小结79-80
• 5. 牙哈气田天然气处理装置工艺参数优化80-97
• 5.1 最优化技术原理80-82
• 5.1.1 最优化问题80-81
• 5.1.2 最优化问题类型及特点81
• 5.1.3 最优化问题求解的途径81-82
• 5.2 牙哈气田天然气处理装置工艺参数优化82-96
• 5.2.1 建立优化模型82-92
• 5.2.2 工艺参数优化92-96
• 5.3 本章小结96-97
• 6. 牙哈气田天然气处理工艺流程及设备适应性分析97-109
• 6.1 工艺流程分析97
• 6.2 主要工艺设备适应性分析97-108
• 6.2.1 分离设备98-104
• 6.2.2 塔104-108
• 6.3 本章小结108-109
• 7. 结论及建议109-110
• 7.1 结论109
• 7.2 建议109-110
• 致谢110-111
• 参考文献111-114

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