榆林天然气处理厂甲醇再生塔运行参数优化研究

论文摘要

气田含醇污水处理工艺一般包括预处理工艺和甲醇回收工艺,预处理工艺主要采用化学絮凝和缓蚀阻垢处理,甲醇回收工艺主要采用单塔常压精馏。气田产出含醇污水的甲醇含量通常随着气井注醇量的变化而变化,变化范围可达10%-50%。当含醇污水水质变化较大时,预处理单元和甲醇回收单元仅依靠经验操作,处理效果均不佳。由于预处理工艺处理效果的好坏直接影响着甲醇精馏塔的运行效果,故本研究对预处理工艺运行参数和甲醇精馏塔的运行参数进行了优化,优化结果用以指导现场生产。研究工作所得主要结论如下：1)通过实验确定了不同含醇量采气污水的预处理药剂氢氧化钠、双氧水、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的最佳加量范围。2)通过实验研究了含有1#、2#、3#泡排剂含醇采气污水的发泡性能,并确定了对应的消泡措施。3)应用流程模拟软件PRO/H建立甲醇回收塔模型,对甲醇精馏塔的运行参数进行模拟分析,依据模拟数据核算回收塔流体力学操作情况,结合单板负荷性能图和单指标全塔负荷性能图,得出回收塔提馏段操作严重漏液。对回收塔操作参数进行优化设计,主要通过调整进料温度和回流量,优化后的操作参数,即能保证传质要求,也能保证塔内流体力学稳定性,进而在指导现场生产中保证了精馏塔的稳定、高效运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 气田含醇污水处理工艺进展
• 1.1.1 预处理工艺
• 1.1.2 甲醇回收工艺
• 1.2 精馏工艺研究进展
• 1.2.1 精馏塔板
• 1.2.2 塔板流体力学及负荷性能图
• 1.2.3 精馏过程模拟优化
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 榆林天然气处理厂甲醇回收装置运行现状
• 2.1 预处理单元工艺运行现状
• 2.2 甲醇回收单元工艺运行现状
• 2.3 小结
• 第三章 预处理工艺运行参数优化
• 3.1 预处理药剂加量优化
• 3.1.1 不同甲醇含量下污水预处理药剂加量优选实验
• 3.1.2 榆林天然气处理厂药剂优化结果
• 3.2 含醇污水发泡性能实验研究
• 3.2.1 研究方法
• 3.2.2 矿化度对发泡性能的影响
• 3.2.3 甲醇含量对发泡性能的影响
• 3.2.4 pH值对发泡性能的影响
• 3.2.5 温度对发泡性能的影响
• 3.2.6 凝析油对发起泡性能的影响
• 3.3 含醇污水消泡实验研究
• 3.4 小结
• 第四章 甲醇回收塔工艺模拟及分析
• 4.1 溶液相平衡计算
• 4.2 再生塔变量分析
• 4.3 工艺模型的建立
• 4.3.1 热力学模型的选择
• 4.3.2 填料层等板高度
• 4.3.3 提馏段塔板效率
• 4.4 精馏塔模拟结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 甲醇回收塔塔板/填料流体力学及塔板负荷性能图
• 5.1 斜孔塔板流体力学计算方法
• 5.1.1 斜孔塔板简介
• 5.1.2 塔板压力降
• 5.1.3 降液管中清液层高度
• 5.1.4 液沫夹带量
• 5.1.5 漏液点
• 5.2 斜孔塔板单板负荷性能图
• 5.3 单板负荷性能图拓展
• 5.3.1 流体力学极限
• 5.3.2 适宜传质极限
• 5.4 单指标全塔负荷性能图
• 5.5 金属孔板波纹填料250Y的流体力学计算方法
• 5.5.1 持液量
• 5.5.2 泛点气速
• 5.5.3 填料层压降
• 5.6 小结
• 第六章 甲醇回收塔工艺参数优化
• 6.1 甲醇回收塔11月21日操作参数的工艺模拟及优化
• 3/d、醇含量30%的工艺参数优化'>6.2 进料100m³/d、醇含量30%的工艺参数优化
• 3/d、醇含量50%的工艺参数优化'>6.3 进料100m³/d、醇含量50%的工艺参数优化
• 3/d、醇含量30%工艺参数优化'>6.4 进料120m³/d、醇含量30%工艺参数优化
• 3/d、醇含量50%工艺参数优化'>6.5 进料120m³/d、醇含量50%工艺参数优化
• 6.6 小结
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要