检索结果-南通市图书馆

作者：刘鑫博中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

吸附法作为一种简捷高效的气体分离方法,在液化天然气(LNG)预处理的脱碳环节中具有很大的应用潜力。吸附剂是吸附工艺的核心,其性能更是直接决定了工艺的处理效果。沸石分子筛是一种对CO有着良好吸附能力及吸附选择性的吸附剂,有潜力应... 详细信息

吸附法作为一种简捷高效的气体分离方法,在液化天然气(LNG)预处理的脱碳环节中具有很大的应用潜力。吸附剂是吸附工艺的核心,其性能更是直接决定了工艺的处理效果。沸石分子筛是一种对CO有着良好吸附能力及吸附选择性的吸附剂,有潜力应用于天然气吸附脱碳。对多种分子筛的相关性能进行分析对比,并探究不同条件对其吸附脱碳效果的影响规律,对于天然气吸附脱碳工艺的吸附剂选择、操作参数优化以及工业化设计方面具有重要意义。本文采用实验的方法对不同分子筛进行性能筛选及吸附特性研究。通过自主搭建的吸附脱碳实验装置,对初选的4A、5A、13X、13X-APG、JLOX-500、NSP-3、JLPM-1、JLPM-3和HT-51共9种分子筛进行气体吸附及脱附再生横向对比实验。结果表明:JLOX-500分子筛在25℃、4MPa下吸附分离CH/CO混合气体时,CO吸附量达4.02mmol/g,分离系数达59.95,均高于其他分子筛。综合分析不同分子筛的吸附及再生情况,认为JLOX-500分子筛是实验筛选范围内的最优分子筛。随后,对优选分子筛进行不同条件下的探究实验,得到不同工况条件对其吸附脱碳性能的影响规律,以及水分及再生循环使用对其性能的影响情况。结果表明:增大压力会使JLOX-500分子筛的动态CO吸附量增加但分离系数减小,而升高温度、增大气体流量及降低填料高度会使CO吸附量和分离系数同时减小,其中温度和填料高度的影响程度最大。此外,分子筛对水非常敏感,易吸水后失活,但280℃的高温再生能够使其恢复原有的处理效果,同时也通过循环实验验证了分子筛的循环利用性。最后,以优选分子筛为基础,参考处理量为1138.25 Nm/d、CO含量为6.83%的原料气条件,进行LNG吸附脱碳工艺的设计计算,得到的两塔吸附工艺中吸附塔塔高2.5 m,塔径0.6 m,分子筛装填量不少于每塔330 kg,使净化气满足CO含量低于50 ppm的处理要求。本文的研究内容为吸附法应用于天然气脱碳中的吸附剂及参数选择提供了一定的参考。

关键词：天然气分子筛吸附脱碳实验筛选

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输气管道内检测技术的研究

输气管道内检测技术的研究

作者：年志慧中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着我国社会经济的高速发展和社会的进步,清洁环保的天然气能源日益受到重视,发展天然气工业成为改善环境和促进经济可持续发展的最佳选择,天然气的管道输送工业得到了迅猛发展。天然气是易燃易爆介质,管道失效带来的损害非常巨大,采... 详细信息

随着我国社会经济的高速发展和社会的进步,清洁环保的天然气能源日益受到重视,发展天然气工业成为改善环境和促进经济可持续发展的最佳选择,天然气的管道输送工业得到了迅猛发展。天然气是易燃易爆介质,管道失效带来的损害非常巨大,采用内检测技术可以在管道正常运行的状态下检测出管道存在的缺陷,为事故的预防和合理维护提供了科学依据是管道管理的核心技术。吉林油田公司天然气管道长达!""多公里,覆盖吉林省两市、四县、一区,长输天然气管道的安全运行成为企业的生命线。为了天然气事业的生存与发展,本文对国内外管道检测技术进行了深入研究,选取了国内新兴的漏磁检测技术,在装置流程的适用性、管道清管器的选用和投运次序、清管的水力学计算、清管器（检测器）的运行监控、清管器（检测器）的收发技术以及应急处置技术方面,进行了深入的分析,制定了科学的技术方案,在长岭#松原输气管道成功实施了内检测工程。检测共发现金属损失$%＆个,通过定点开挖验证,完全符合要求的精度指标,检测数据为管道安全评价和合理维修维护提供了详实的基础数据,确认了管道腐蚀的原因。通过对管道内检测技术的研究,全面掌握了漏磁检测的应用技术,为吉林油田公司在整个天然气输配管网推行以内检测为主体的管道完整性管理奠定坚实的基础。

关键词：天然气管道内检测漏磁检测安全评价

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海上集输系统运行参数优化研究

海上集输系统运行参数优化研究

作者：许国栋中国石油大学

学位级别：硕士

集输系统是海上油气生产的重要环节,随着我国海上油田开发逐渐进入中后期,油田的实际生产情况与最初的设计工况已经大不相同,亟需对海上集输系统的运行参数进行优化,以适应油田开发调整的需要。本文以海上集输系统为研究对象,在工艺流... 详细信息

集输系统是海上油气生产的重要环节,随着我国海上油田开发逐渐进入中后期,油田的实际生产情况与最初的设计工况已经大不相同,亟需对海上集输系统的运行参数进行优化,以适应油田开发调整的需要。本文以海上集输系统为研究对象,在工艺流程一定的情况下研究运行参数的优化问题。首先建立海上集输系统整体优化的基本思想。利用节点分析的基本原理,将海上集输系统分解为若干子系统,并通过能流和物流将各个子系统关联为一个整体。为了实现上述分解与关联,提出建立海上集输系统优化决策平台的构想并给出平台设计的基本思路,为后续的仿真模拟和参数优化奠定良好的基础。然后,在分析海上集输管网及平台关键设备工作原理的基础上,建立海上集输系统的仿真模型,并编制仿真程序以实现上述优化决策平台的各项功能。考虑到传统的油水分离计算方法无法得到出口原油含水率,本文通过分析出口原油含水率和水滴最小分割粒径的关系,建立了油水分离设备出口原油含水率的计算方法。同时,加热炉热效率作为仿真过程中的重要参数,传统上都是通过实测获得,本文通过研究热效率与运行热负荷之间的关系,建立了加热炉热效率的计算模型。最后,研究了关键节点的仿真模拟,通过关键节点参数的设置,一方面建立了系统与外界的联系;另一方面实现了模拟过程中多个物流的混合。鉴于海上集输系统的复杂性,单一的评价指标无法对其进行全面的评价,本文研究了现有集输系统的评价指标及总体运行水平,从能量利用和处理质量两个方面建立了海上集输系统的评价指标体系,并利用模糊综合评价法建立了海上集输系统的评价方法。在上述研究成果的基础上,建立了海上集输系统的优化方法,并选取典型的海上油田,对其集输系统的运行参数进行优化。

关键词：海上集输系统仿真模拟模糊综合评价法运行参数优化

环管式液体分布器结构设计及其在晃动条件下适用性分析

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环管式液体分布器结构设计及其在晃动条件下适用性分析

作者：石野中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近年来大型浮式液化天然气船(FLNG)技术逐渐成熟,填料塔是FLNG预处理过程中的关键设备,液体分布器是填料塔内重要的塔内件,其分布性能的好坏对塔内气液传质效果具有重要影响。环管式液体分布器由压力驱动,受晃动影响相对较小,具有应用于... 详细信息

近年来大型浮式液化天然气船(FLNG)技术逐渐成熟,填料塔是FLNG预处理过程中的关键设备,液体分布器是填料塔内重要的塔内件,其分布性能的好坏对塔内气液传质效果具有重要影响。环管式液体分布器由压力驱动,受晃动影响相对较小,具有应用于FLNG的潜力,设计出分布性能较好的环管式液体分布器并对其在晃动条件下适用性分析具有重要意义。本文围绕环管式液体分布器结构设计及其在晃动条件下适用性展开研究,采用计算流体力学数值模拟的手段,以分布器孔口流量、支管压力、液体分布不均匀度、孔口速度雷诺数为指标,对分布器不同主管径、支管径等管径参数,分布器不同孔口径,分布器的支管数、孔口与垂直方向倾斜角度、主支管连接方式等管路参数,以及分布器在不同晃动形式、晃动周期、晃动幅度下的适用性展开相关研究。通过研究得出以下结论:引入支管修正系数、主管修正系数对分布器管径进行设计,不同主管直径对分布器分布性能影响较小,增加主管径可以适当降低分布器压降,不同支管直径对分布器分布性能影响较大,增加支管径可大幅降低分布器压降,减小孔口流量、流速区间,提升分布器分布性能;在孔口流速要求1.2～1.8m/s时,通过改变孔口径满足分布器不同喷淋密度的要求,喷淋密度一定时,孔口径越大,外环支管液体分布效果越差,导致分布器整体分布效果变差。在满足喷淋密度要求时,孔口径应越小越好,减小孔口径可使分布器孔口流量、流速区间变小;单级分布器的主管呈十字形分布同时主管与外环支管增加连接管分布性能较好,两级分布器所有支管由内到外3～4条分成一组,相邻每组一二级连接管相差2～4个可以大幅提升两级分布器分布性能;本文设计的1400mm分布器在晃动条件下具有很好的适用性,3700mm、6000mm分布器在部分晃动工况下具有相对较好的适用性,横摇、横摇纵摇对分布器分布性能影响较大,垂荡对分布器分布性能影响较小,对于中、小尺寸的分布器,晃动周期越短、晃动的越剧烈分布器的不均匀度越大,对于大尺寸的分布器,由于晃动原点距分布器较远晃动周期越长分布器晃动相对位置越大不均匀度越大,分布器的晃动幅度越大不均匀度越大;在晃动条件下,单级分布器可以通过管径优化降低分布器压降提升分布性能,两级分布器可以通过管径和管路优化降低分布器压降提升分布性能。本文研究结论对环管式液体分布器结构设计优化及其在FLNG的应用具有重要的参考价值。

关键词：环管式液体分布器结构设计晃动分布性能数值模拟

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南海荔湾气田浮式LNG预处理技术研究

南海荔湾气田浮式LNG预处理技术研究

作者：张春中国石油大学

学位级别：硕士

浮式液化天然气生产储卸装置(简称LNG-FPSO或FLNG技术),可灵活适应海上气田的生产状况,特别适用于近海及深海海域气田的开发。天然气预处理作为该技术的首要环节,对整个装置的正常运行起到决定性作用。目前,陆上预处理技术已较为成熟,... 详细信息

浮式液化天然气生产储卸装置(简称LNG-FPSO或FLNG技术),可灵活适应海上气田的生产状况,特别适用于近海及深海海域气田的开发。天然气预处理作为该技术的首要环节,对整个装置的正常运行起到决定性作用。目前,陆上预处理技术已较为成熟,然而浮式LNG预处理技术由于受到海上特殊作业环境的限制,其工艺及设备的设计与陆上预处理技术差别较大。因此,研究如何根据气源及海况条件进行浮式LNG预处理技术方案的设计尤为重要。本课题在借鉴陆上天然气预处理技术及经验的基础上,以脱酸气工艺及塔设备为主要研究内容,确定了南海荔湾气田浮式LNG脱酸气技术方案。首先结合南海荔湾气田气源及海况特点,综合对比几种常用脱酸气工艺,确定选用MDEA/DEA混合胺液脱酸气工艺,并对工艺中的重要设备——吸收塔和解吸塔进行选型,初步确定了塔设备的关键工艺参数;完成脱酸气工艺的模拟分析,提出各关键工艺参数的推荐范围,列出所有工艺参数组合方案,并采用五因素模糊工业评价法对各方案进行综合评价,推选出最优工艺参数;根据最优工艺参数,对吸收塔进行结构设计,通过研究吸收塔在不同倾斜角及不同工况(空塔和正常操作)下的应力应变情况,分析了吸收塔结构设计的可靠性。结合以上分析,形成浮式LNG脱酸气优化技术,并对浮式LNG装置其它杂质(水、重烃、汞、芳香烃、氮气等)净化技术进行综合分析,初选出各杂质的净化技术方法。最后,结合南海荔湾气田气源及海域海况,应用上述技术确定了其浮式LNG预处理技术方案。

关键词：浮式LNG预处理技术脱酸气工艺模拟与优化模糊评价可靠性分析脱酸气方案优化技术

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大牛地气田增压集输工艺技术研究

大牛地气田增压集输工艺技术研究

作者：王传磊中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着大牛地气田的开发开采,气井压力逐渐下降,气田产量将不满足生产要求,需采取增压工艺来保证气田正常生产,扩大管网输气能力。大牛地气田集气站目前采用小压差换热器节流制冷脱水工艺,站内节流压差将直接影响集气站的天然气脱水效果... 详细信息

随着大牛地气田的开发开采,气井压力逐渐下降,气田产量将不满足生产要求,需采取增压工艺来保证气田正常生产,扩大管网输气能力。大牛地气田集气站目前采用小压差换热器节流制冷脱水工艺,站内节流压差将直接影响集气站的天然气脱水效果。因此需对增压前后管网运行状况及节流脱水工艺进行分析,建立适用于大牛地气田的增压期集输管网优化运行方案和脱水工艺优化调整方案,可为大牛地气田增压集输工艺的顺利实施和安全运行提供技术保障,指导国内同类气田的集输工艺。本文通过实际运行数据分析与软件模拟相结合的方式建立集输工艺模型,基于模型对不同生产阶段集输工艺运行状况进行分析,并针对增压开采可能产生的问题提出优化方案,保证气田增压工艺的顺利实施。首先,基于建立增压前后集输管网和脱水工艺预测模型,优选建立增压集输方案,从集输管网和脱水工艺两方面建立了集输工艺分析指标,分析了增压前后气田集输工艺运行状况。其次,根据气田集输工艺分析结果,预测集输工艺中可能产生的问题,找出存在问题的管线,建立增压期集输管网优化方案和脱水工艺参数调整方案。最后,基于增压集输工艺实施情况,建立气田增压后集输工艺模型,提出了气田增压后期管网设计改造方案,完善气田增压集输工艺技术。经过上述研究,建立了具有较高模拟精度的集输工艺模型,确定了最佳的增压集输工艺实施方案。综合不同生产阶段集输工艺的模拟分析结果,形成了一套气田集输工艺跟踪及预测调整方法,为大牛地气田增压后集输工艺的优化运行及安全生产奠定了基础。

关键词：增压集输模拟管网脱水工艺优化

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元坝气田含硫污水处理工艺技术研究

元坝气田含硫污水处理工艺技术研究

作者：邢庆艳中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

元坝气田高含硫污水易造成土壤污染、管道腐蚀,且运输过程中挥发出的HS气体会造成大气污染与人体伤害,因此高含硫污水处理工艺是元坝气田生产管理过程中的重要一环。目前,元坝气田采用一级氮气气提——二级化学沉淀的污水处理方式,污水... 详细信息

元坝气田高含硫污水易造成土壤污染、管道腐蚀,且运输过程中挥发出的HS气体会造成大气污染与人体伤害,因此高含硫污水处理工艺是元坝气田生产管理过程中的重要一环。目前,元坝气田采用一级氮气气提——二级化学沉淀的污水处理方式,污水处理效果差,污泥产量大,处理周期长且成本较高,极大降低了气田的开发效益以及经济的可持续发展。因此,探究超重力场下高含硫污水处理工艺,为元坝气田产能开发提供了技术保障,同时在一定程度上促进了超重力技术大规模的工业应用。本文基于元坝气田现有的污水处理工艺进行分析诊断,通过调研常规的污水处理工艺以及目前新兴的超重力技术,在理论分析与初步实验的基础上,提出将超重力技术与氮气气提、臭氧氧化进行耦合,并经实验确定超重力技术与氮气气提、臭氧氧化技术在不同耦合方式下的污水浓度处理范围,选定超重力氮气气提——超重力臭氧氧化的二级耦合处理为适用于元坝气田的污水处理工艺,搭建了一套超重力污水处理工艺装置,针对其中的核心设备——旋转填料床进行气液单相流场规律分析,基于VOF建立气液两相数值计算模型,探究不同进液量下流场分布规律,确定后续实验所需进液量,并通过实验验证。针对元坝气田污水状况,探究污水p H值、超重力因子、气液比和温度对超重力氮气气提的影响效果,确定超重力氮气气提的最优工艺参数;基于超重力氮气气提的预处理效果,进行超重力臭氧氧化的工艺参数研究,探究p H值、超重力因子、臭氧浓度、液相进口压力和温度对超重力臭氧氧化的影响效果,确定超重力臭氧氧化的最优工艺参数。在最优的工艺参数下,设计工艺流程S脱除率可达99.94%,污水残留S浓度为0.64mg/L,能够实现较好的污水处理效果。针对超重力臭氧氧化的主要影响因素,基于Matlab曲面建模进行超重力因子与臭氧浓度、超重力因子与p H值、臭氧浓度与p H值对脱硫率的多因素协同影响分析,给出曲面拟合公式并进行验证。本文研究结论对元坝气田污水处理工艺的改进及超重力技术在化工领域的应用推广具有一定的指导作用。

关键词：元坝气田超重力气提臭氧氧化数值模拟

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应县压气站压缩机密封气系统的改造设计方案

应县压气站压缩机密封气系统的改造设计方案

作者：单会东中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近些年,天然气作为一种洁净能源,在国民生产生活中的应用越来越广泛,天然气长输管道的建设步伐也因此越来越快。而在许多天然气中间增压站中,多采用离心式天然气压缩机作为增压设备。在高速运行的压缩机中,干气密封作为一种新式的无接... 详细信息

近些年,天然气作为一种洁净能源,在国民生产生活中的应用越来越广泛,天然气长输管道的建设步伐也因此越来越快。而在许多天然气中间增压站中,多采用离心式天然气压缩机作为增压设备。在高速运行的压缩机中,干气密封作为一种新式的无接触轴封,具有可靠性高、稳定性高、泄漏量少等优点,已经逐渐取代了润滑油浮环密封、传统的接触式机械密封等轴封形式,并且研究潜力和发展前景非常广阔。本文基于陕京一线应县压气站压缩机干气密封系统的改造设计开展课题研究。该压气站共有三台德莱赛兰生产的离心式压缩机,产品型号为CDP-416。由于陕京一线是国内投产较早的天然气长输管道之一,压缩机干气密封控制系统存在着一些问题。本文基于对干气密封的结构、原理、影响因素的介绍,着重阐述了应县压气站压缩机的密封气控制系统,然后根据多年的压缩机管理经验及大量相关文献资料,提出了对应县压气站压缩机密封气工艺及控制系统、压缩机控制程序进行改造的可行性方案。密封气系统改造后,一方面可以实现压缩机的启停远程控制,保证压缩机的正常运行,可不需现场人员进行操作,另一方面还会取得一定的经济效益。

关键词：天然气干气密封离心式压缩机密封气控制系统

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天然气选择性脱硫胺液配方筛选实验研究

天然气选择性脱硫胺液配方筛选实验研究

作者：李晶中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着天然气工业逐渐发展,有关天然气预处理及开发利用技术受到日益重视。在实际生产过程中,需根据原料气含酸性气体的种类和浓度以及净化气处理质量指标要求选用相应的天然气预处理工艺来脱除酸性气体。选择性脱硫工艺能够降低流程中胺... 详细信息

随着天然气工业逐渐发展,有关天然气预处理及开发利用技术受到日益重视。在实际生产过程中,需根据原料气含酸性气体的种类和浓度以及净化气处理质量指标要求选用相应的天然气预处理工艺来脱除酸性气体。选择性脱硫工艺能够降低流程中胺液循环量,再生系统及设备运行能耗,提浓硫磺回收原料气,缩小设备尺寸,是脱酸工艺研究的重要方向。本文在课题组前期天然气胺法脱碳脱硫研究的基础上,总结各吸收剂性能,针对可能具有选择性的MEA、DEA、TEA、MDEA、DIPA、DGA、TBEE、AMP及环丁砜等9种单一胺液进行实验研究,对比分析不同胺液对天然气中CO和HS的脱除效果及选择性能,确定复配胺液的主体胺液及添加剂配方。通过不同总胺浓度及吸收温度下的主体胺液及添加剂对比实验,确定了复配胺液的较优胺液配方及相应的总胺浓度。最后针对较优胺液配方进行配比优化实验,确定不同胺液配方的最优配比,筛选出最优胺液配方。形成一套系统的天然气选择性脱硫胺液筛选及配比优化研究方法,优选出天然气选择性脱硫最优胺液配方为2mol/L的MDEA+环丁砜摩尔配比为10:3的复配胺液。考察不同操作参数对吸收剂选择性能及能耗的影响,对最优胺液配方的适应性进行分析得出:在实际工艺流程原料气处理量21130kg/h条件下最优适用吸收温度为40℃,胺液循环量范围为624654465kg/h。对天然气选择性脱硫工艺胺液配方筛选及工艺设计具有一定的参考意义。

关键词：天然气选择性脱硫配方筛选吸收性能

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适用于FLNG的排管式液体分布器优化研究

适用于FLNG的排管式液体分布器优化研究

作者：修云飞中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近年来海上天然气资源的开发程度不断加深,促进了FLNG技术的发展,陆上天然气预处理技术较为成熟,但应用于FLNG上的预处理设备研究相对欠缺。液体分布器对进塔的液体进行预分布,是一种关键塔内件,其性能好坏会对塔内气液传质效率造成深... 详细信息

近年来海上天然气资源的开发程度不断加深,促进了FLNG技术的发展,陆上天然气预处理技术较为成熟,但应用于FLNG上的预处理设备研究相对欠缺。液体分布器对进塔的液体进行预分布,是一种关键塔内件,其性能好坏会对塔内气液传质效率造成深远影响,压力型排管式液体分布器由于结构简单、压力驱动,具有应用于FLNG的潜力,为使其在FLNG脱酸塔器内仍保持优良的液体均布性能,对其结构进行优化设计具有重要意义。本文围绕FLNG脱酸塔器内排管式液体分布器的结构优化设计展开研究,采用冷模水力学实验和流体力学数值模拟相结合的手段,通过可实现不同晃动工况的液体分布器实验装置和数值计算模型,以分布器出液口流量、分布不均匀度、速度及压力分布为指标,对液体分布器的出液口结构参数、主支管尺寸、进液口形式结构三部分内容展开了相关研究。通过研究得出以下结论:FLNG中排管式液体分布器应依据液体喷淋密度确定出液口直径值,以使出液口具有合理的液体流速和足够高的压头,选用余弦管嘴型出液口可有效提高液体均布性和分布效果继承性,针对部分靠近主管的孔口流量偏小的情况,采用部分出液口直径优化设计可有效提升分布器整体分布均匀性;增大主管和支管的直径尺寸可提高液体均布性,但会导致塔内气体流通面积减小,为兼顾二者,支管及主管尺寸应合理取值;单点进液方式中的中间进液要优于一端进液,两点进液要优于单点进液,两点进液方案中进液口应设置于主管长度的1/4处和3/4处,该进液方案对大尺寸分布器同样适用。本文研究结论对排管式液体分布器的海上应用具有参考意义。

关键词： FLNG 脱酸塔晃动排管式液体分布器结构参数优化