貧天然氣分離凈化過程模擬與優(yōu)化.pdf

1、中國海洋石油化學股份有限公司富島一期化肥裝置,以涯城13-1氣田天然氣為原料,采用烴類蒸汽轉化技術生產(chǎn)30萬噸/年合成氨、52萬噸/年尿素。涯城13-1天然氣組分中含甲烷83％,總含烴達91%,另含少量的CO2、N2等,熱值約8650Kcal/Nm3(簡稱富氣)。隨著13-1氣田枯竭及供氣合同到期,而新南海中生層氣田開發(fā)還需七、八年,因此近年富島一期化肥原料替代已十分迫切。
　　目前海南已開采出的樂東氣田、東方氣田天然氣的量可滿足

2、富島一期化肥近幾年過渡使用,但該氣田的天然氣高含20% CO2、高含16%N2,CH4含量僅60~64%左右,熱值約為5560 Kcal/Nm3(簡稱貧氣)。使用貧氣替代富氣,需要對現(xiàn)有的合成氨裝置進行大的技術改造,這將花費較長的時間與資金,影響生產(chǎn)產(chǎn)量和開車成本。因僅是幾年時間的過渡,公司希望以較少的投入及較短的時間完成改造任務,對替代工藝路線方案進行研究,提出最好將貧氣分離凈化后達到原富氣的組分,現(xiàn)有裝置不做改動。為此,需對貧天然氣

3、分離凈化工藝進行研究。脫除貧天然氣中高含的CO2和N2。本文在比較不同脫碳、脫氮方法的基礎上,采用先進的aMDEA法脫除貧天然氣中二氧化碳、深冷脫氮的方法。
　　首先采用化工流程模擬軟件PROⅡ中自帶的熱力學方法Amine法對工廠現(xiàn)有工業(yè)裝置aMDEA法脫除合成氣中二氧化碳進行模擬計算,計算值與工廠實際運行結果吻合較好。在此基礎上,采用Amine熱力學方法對aMDEA法脫除貧天然氣中二氧化碳的流程進行模擬與優(yōu)化,得到優(yōu)化的工藝參數(shù)

4、:貧天然氣進料溫度32℃,貧液進料溫度50℃,半貧液進料溫度75℃,貧液液氣比1:1.2~1.3,半貧液液氣比1:8.5~9.5,吸收塔理論板數(shù)20塊,吸收塔壓力2900Kpa,貧液進料板數(shù)3,半貧液進料板數(shù)10,解吸塔理論板數(shù)17,解吸塔壓力172Kpa。
　　對脫碳后合成氣脫水后,采用SRK熱力學方法對工廠現(xiàn)有工業(yè)裝置采用深冷分離方法脫氮模擬計算,計算值與工廠實際運行結果吻合較好。在此基礎上,采用SRK熱力學方法對貧天然氣深冷