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天然气液化工艺脱碳过程模拟与优化研究

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为消除天然气液化工艺中低温冻堵问题,需要对原料天然气中的饱和水和CO2 进行深度脱除.基于HYSYS软件,研究天然气醇胺法脱碳工艺中吸收剂温度、操作压力对脱碳深度的影响,MDEA吸收塔理论板数与吸收剂流量的关系,以及MDEA再生塔理论板数对再沸器热负荷的影响.通过理论分析及流程模拟,在脱碳装置设计规模为 600×104 m3/d、原料天然气CO2 摩尔分数为 2.20%的工况下,要达到LNG工厂液化指标要求的脱碳净化气中CO2 含量≤50×10-6,脱碳系统的最佳操作参数为:吸收剂温度为 52℃,吸收剂流量为 7 584 kmol/h,MDEA吸收塔操作压力为 4.45 MPa、理论塔板数为 25 块,MDEA再生塔理论塔板数为 26 块.
Simulation and Optimization of Decarbonization Process in the Natural Gas Liquefaction Process
To eliminate the problem of low-temperature freezing and blockage in natural gas liquefaction processes,it is necessary to deeply remove saturated water and CO2 from the raw natural gas.Based on HYSYS software,this study investigates the effects of absorbent temperature and operating pressure on decarburization depth in the natural gas alcohol amine decarbonization process,the relationship between the theoretical number of MDEA absorption towers and the amount of absorbent used,and the influence of the theoretical number of MDEA regeneration towers on the heat load of the reboiler.Through theoretical analysis and process simulation,the optimal operating parameters for the decarbonization system are:absorbent temperature of 52℃,absorbent dosage of 7 584 kmol/h,MDEA absorption tower operating pressure of 4.45 MPa,theoretical tray number of 25,and MDEA regeneration tower theoretical tray number of 26,in order to meet the liquefaction index requirements of the LNG plant with a decarbonization purification gas CO2 content of≤50×10-6 under the operating conditions of a decarbonization device design scale of 600×104 m3/d and a raw material natural gas CO2 molar fraction of 2.20%.

natural gas liquefactionalcohol amine absorption methodabsorption towerregeneration towerHYSYS softwareCUP-Tower softwarebest operating parameters

赵钦、刘芳卓、张迪、公明明

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中石化中原石油工程设计有限公司,河南郑州,450000

国家管网公司大连液化天然气有限公司,辽宁大连,116000

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2024

四川化工
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四川化工

影响因子:0.392
ISSN:1672-4887
年,卷(期):2024.27(2)
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