集气站工艺模拟分析
摘要
缩机、泵和精馏塔、分子筛脱水器等重要单元的HYSYS模型，对该集气站进行了全流程的HYSYS软件模拟，给出了主要模拟过程和模拟结果并与现场工况进行了对比。通过分析乙二醇循环量、脱乙烷塔塔底温度、液化气塔塔底温度、回流比、膨胀机出口压力等关键参数变量对优化目标的影响趋势和影响程度，同时计算了分子筛脱水模块的负荷，得到了主要变量对液化气、凝析油和外输天然气的影响，为优化变量的选择和优化变量的调整与优化提供了依据。建立了丙烷单位能耗下回收率最高和收率最高的工艺计算优化模型，分别运用HYSYS内部的优化模块和运用节点分析得到了不同的优化方案，最终经过比选得了到满足最优化变量的主要操作参数。在优化目标最优条件下丙烷和关键组分组分收率大大提高,并且在最大限度上降低了系统能耗，达到了同时提高收率和降低能耗的目的。
关键字：集气站；工艺设计；HYSYS
Gas gathering process simulation
abstract
Aiming at the low temperature set station in the production of basic problems, namely, the key group divided into low yield, low temperature in the case of higher energy consumption of the gas station, on the analysis of domestic and foreign technology of light hydrocarbon recovery, simulation software and optimization technology status and development on the basis of established low temperature set station part of important units, such as the three-phase separator, compressors, pumps and distillation, molecular sieve dehydration device, such as an important unit of HYSYS model, the gas gathering station were the whole process of HYSYS software simulation, gives the main simulation process and simulation results and and site condition were compared. Through the analysis of glycol circulation quantity, de ethane tower bottom temperature, liquefied gas tower bottom temperature, reflux ratio, expander outlet pressure and other key parameters to optimize the objectives of the trend and the influence degree and to calculate the molecular sieve dehydration module load and the main variables of liquefied gas, condensate and lose the impact of natural gas, provides a basis for the optimization of the adjustment and optimization of the variable selection and optimization variables. Established the energy consumption per unit of propane recovery rate, and maximum yield the highest process calculation optimization model, respectively using HYSYS optimization module and nodes is used to analysis the different optimization schemes, after the final selection had to meet the main operation parameters of optimization variables. Under the optimal conditions, the yield of propane and key group is greatly improved, and the system energy consumption is reduced to a maximum extent, which can increase the yield and reduce the energy consumption.
Key words: gas station; process design; HYSYS
目录
绪论 5
1 工艺设计说明书 7
1.1概述 7
1.2分离器的选用 7
1.2.1选用说明 7
1.2.2分离器的设计说明： 8
1.3关于换热器的设计说明 9
1.3.1换热器的作用 9
1.3.2换热器中流体的流动形式 9
1.3.3换热器设计计算 10
1.4装置平面布置图设计说明 10
1.4.1设计原则 10
2 HYSYS模拟工艺过程 11
2.1画流程 11
2.2输入参数 13
三、流程模拟 16
3.1、单井集输工艺 16
3.2、天然气浅冷工艺 19
3.3、丙烷制冷 25
3.4、天然气压缩 32
4 工艺计算书 43
4.1节流前后是否形成水化物判断 43
4.1.1天然气的有关参数： 43
4.1.2二级节流 43
4.1.3二级节流 44
4.2换热器的设计计算 45
4.2.1计算所需参数 45
4.2.2计算热负荷 47
4.2.3计算平均温差△t 47
4.2.4计算总传热系数 48
4.2.5所需换热面积的计算 52
4.2.6外壳直径的选择 52
4.2.7换热器内压降的计算 52
4.3节流阀的选择计算 55
4.3.1一级节流 55
4.3.2二级节流 56
4.4 分离器的设计计算 57
4.4.1各井来气在分离器处的压缩系数： 57
4.4.2计算K值 57
4.4.3气体负荷约束 57
4.4.4液体负荷约束 58
4.4.5计算长径比 58
4.4.6分离器壁厚计算 59
4.4.7分离器进出口管径 60
4.5 管径的选择与壁厚的校核 60
4.5.1井口到一次换热器前，一次换热后到一次节流前 61
4.5.2一次节流后到二次换热前和换热后到二次节流前 63
4.5.3二次节流后 63
4.6阀门的选择 64
4.6.1安全发的选择计算： 64
4.6.2截止阀、闸阀的选择： 67
4.7 汇管的选择设计计算 67
致 谢 69
参考文献
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[8]《石油化工动态模拟软件hysys》 李孝军，练章华；
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[10]《化工流程模拟软件hysys》 李士富，呼延念超；
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