含CO2的天然气回收乙烷常受CO2冻堵的困扰而无法获得较高的经济效益。通过对烃类体系中CO2固体形成机理的分析,提出了CO2固体形成的必要条件是足够高的压力、足够低的温度、足够高的CO2浓度。并在此基础上根据乙烷回收流程、CO2含量等...含CO2的天然气回收乙烷常受CO2冻堵的困扰而无法获得较高的经济效益。通过对烃类体系中CO2固体形成机理的分析,提出了CO2固体形成的必要条件是足够高的压力、足够低的温度、足够高的CO2浓度。并在此基础上根据乙烷回收流程、CO2含量等工艺条件提出了脱碳、合理控制工艺参数、引入防冻介质、工艺流程的改进等乙烷回收装置CO2固体形成控制措施。以RSV流程为例,分析了在一定工况条件下,当原料气CO2含量由0.5%上升至1.5%时,通过合理控制关键参数,可控制CO2固体形成;根据乙烷回收流程自身特点,提出了将脱乙烷塔底液烃或脱丙丁烷塔顶产品LPG作为防冻介质的两种防冻介质加入流程。最后在RSV流程的基础上改进出一种带预分离器的RSV流程(Recycle Split-Vapor with Preseparator,简称RSVP),并对改进效果进行分析。分析结果表明:相同工况条件下,与RSV流程相比,RSVP流程最小CO2冻堵裕量上升0.5℃~1.1℃,主体装置总压缩功降低3.5%~3.8%,但丙烷回收率降低0.1%~0.3%。展开更多
目的针对国内处理原料气在气质较富时乙烷回收装置单一、产物回收率低的问题,在原有工艺冷干气回流流程(cold residue reflux process,CRR)的基础上提出两种高效乙烷回收流程,即带闪蒸的冷干气回流流程(cold residue reflux process wit...目的针对国内处理原料气在气质较富时乙烷回收装置单一、产物回收率低的问题,在原有工艺冷干气回流流程(cold residue reflux process,CRR)的基础上提出两种高效乙烷回收流程,即带闪蒸的冷干气回流流程(cold residue reflux process with flash evaporator,CRR-FE)和部分原料气过冷分离的冷干气回流流程(cold residue reflux process with feed subcooled,CRR-PS)。方法在保证乙烷回收率高于95%的条件下,利用HYSYS软件模拟改进工艺流程,设置了3组逐渐变富的气质对CRR及改进流程进行了综合能耗和火用分析对比。结果改进后的流程有很好的节能效果,其中CRR-PS流程节能效果明显,在GPM值为4.3时,CRR-PS流程综合能耗节约了9.4%。3种流程火用损最大为主体设备压缩机中的外输压缩机,其次是塔设备中脱甲烷塔和丙烷制冷,最后是换热器、空冷器及水冷器;改进后的流程性能很好,整体火用效率在80%以上,总火用效率排序为CRR-PS>CRR-FE>CRR;当GPM值为4.3时,CRR-PS火用损为28471 kW,相比于CRR降低了3.9%,表明CRR-PS火用损失较少,有很好的节能潜力。结论CRR-PS流程对富气适应性更强,节能效果更好。展开更多
文摘乙烯生产能力是衡量一个国家石化工业发展水平的重要指标,其中乙烷作为乙烯制备的重要原料显得尤为重要。针对国内外应用广泛的RSV(Recycle Split Vapor Process)乙烷回收工艺在富原料天然气中回收乙烷时系统能耗高的问题,提出了2种RSV主体工艺改进流程——RSVG(Recycle Split Vapor with Gas Extraction Process)和RSVF(Recycle Split Vapor with Liquid Flashing Process),并在5种富气工况条件下,采用经济学和热力学分析方法进行了综合对比分析。研究结果表明:①2种改进的工艺流程均表现出一定的节能效果,其中改进的RSVF工艺节能效果明显;②冷箱内部板翅式换热器翅片等几何结构对投资成本影响大;③压缩机和膨胀机为投资最大的设备,约占总投资设备购买成本的70%。改进的工艺流程在运行工况下的财务净现值(Financial Net Present Value,FNPV)均大于零,项目投资回报率较大,回报时间更短,能满足基准收益率要求的盈利水平;④5种富气工况条件下改进工艺均表现出很好的适应性,且气质越富,节能越明显,其中塔器、压缩机及膨胀机和冷箱为㶲损的主要贡献设备。结论认为,2种RSV改进工艺在经济性及热力学层面均表现出一定的节能效果,其中RSVF改进工艺对轻重烃的预分离效果更好,乙烷回收工艺主要设备㶲损较小,节能潜力大,适应性更好。
文摘含CO2的天然气回收乙烷常受CO2冻堵的困扰而无法获得较高的经济效益。通过对烃类体系中CO2固体形成机理的分析,提出了CO2固体形成的必要条件是足够高的压力、足够低的温度、足够高的CO2浓度。并在此基础上根据乙烷回收流程、CO2含量等工艺条件提出了脱碳、合理控制工艺参数、引入防冻介质、工艺流程的改进等乙烷回收装置CO2固体形成控制措施。以RSV流程为例,分析了在一定工况条件下,当原料气CO2含量由0.5%上升至1.5%时,通过合理控制关键参数,可控制CO2固体形成;根据乙烷回收流程自身特点,提出了将脱乙烷塔底液烃或脱丙丁烷塔顶产品LPG作为防冻介质的两种防冻介质加入流程。最后在RSV流程的基础上改进出一种带预分离器的RSV流程(Recycle Split-Vapor with Preseparator,简称RSVP),并对改进效果进行分析。分析结果表明:相同工况条件下,与RSV流程相比,RSVP流程最小CO2冻堵裕量上升0.5℃~1.1℃,主体装置总压缩功降低3.5%~3.8%,但丙烷回收率降低0.1%~0.3%。
文摘目的针对国内处理原料气在气质较富时乙烷回收装置单一、产物回收率低的问题,在原有工艺冷干气回流流程(cold residue reflux process,CRR)的基础上提出两种高效乙烷回收流程,即带闪蒸的冷干气回流流程(cold residue reflux process with flash evaporator,CRR-FE)和部分原料气过冷分离的冷干气回流流程(cold residue reflux process with feed subcooled,CRR-PS)。方法在保证乙烷回收率高于95%的条件下,利用HYSYS软件模拟改进工艺流程,设置了3组逐渐变富的气质对CRR及改进流程进行了综合能耗和火用分析对比。结果改进后的流程有很好的节能效果,其中CRR-PS流程节能效果明显,在GPM值为4.3时,CRR-PS流程综合能耗节约了9.4%。3种流程火用损最大为主体设备压缩机中的外输压缩机,其次是塔设备中脱甲烷塔和丙烷制冷,最后是换热器、空冷器及水冷器;改进后的流程性能很好,整体火用效率在80%以上,总火用效率排序为CRR-PS>CRR-FE>CRR;当GPM值为4.3时,CRR-PS火用损为28471 kW,相比于CRR降低了3.9%,表明CRR-PS火用损失较少,有很好的节能潜力。结论CRR-PS流程对富气适应性更强,节能效果更好。
