基于修正PR模型的油气回收过程模拟.pdf

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1、第33卷第9期(2014．09)(试验研究)基于修正PR模型的油气回收过程模拟肖荥鸽方维军周加明。王永红1西安石油大学石油工程学院2中国石油天然气管道局3陕西延长石油(集团)管道运输公司摘要：在油气回收过程中，常用的热力学模型是PP．(Peng—R0binson)模型，基础参数为吸收塔气相进料组成。储油库大气污染物排放标准规定，排放气中限定限值有两类，一类是非甲烷烃类含量小于25g／m；另一类是油气回收系统回收效率大于95％。根据PIK热力学模型和修正热力学模型，利用有机溶剂吸收法原理进行油气回收Z-．艺流程模拟。根据现场数据，对油气回

2、收工艺流程进行了操作参数设置，并对工艺过程进行模拟计算。针对吸收后尾气排放浓度和装置处理效率两个控制指标对计算结果进行考察，发现采用修正后的热力学模型进行模拟计算与实际工艺过程较为吻合。关键词：油气回收；PR模型；相平衡；尾气排放；效率doi：10．3969／j．issn．1006～6896．2014．9．015轻质油品在生产、储存、运输、销售以及使用(Peng-Robinson)模型。PR模型是1976年由Peng过程中，由于油品容易挥发而产生蒸发损耗，不仅和Robinson在RK状态方程基础上建立的模型口，造成油品的数量损失和质量下

3、降，而且高浓度油气该模型的标准形式如下大量排人大气，严重地污染了大气环境并留下火灾p一隐患；因此进行油气回收一直是储运和环境保护工毒㈩作者一个重要的研究课题u。随着计算机技术的发6=∑b(2)展，以有机溶剂吸收法为原理的油气回收工艺模拟在化工领域应用很普遍，但不同的模型得到的结果bl-—0．07780RTc,(3)——LJpc有较大差别，直接影响模拟效果。其理论原因主要。：∑∑，aaj)“(1一)(4)在于热力学模型的选取，而热力学模型往往依赖于基础数据的准确性，即相平衡基础数据。为了更好aaciOl(5)地研究油气回收工艺方法，开展相

4、平衡实验研究是0．45724(RTc,)2必要的。探讨热力学模型的修正方法，用修正的热aci：————(6)力学模型模拟油气回收过程具有重要的意义。0=1+(1一TO)(7)1PR热力学模型的修正凡=0．37464+1．54225w一0．26992ro(8)在油气回收过程中，常用的热力学模型是PR式中为温度(。C)；(cJ为偏心因子，无因源的差别。分类结果准确可靠；③以像素为单位建立直角坐标系，使坐标中每一个点对应的位置更加精准，计算3功能与特点投点的误差大大减小；④批量数据的输人应用普通砂岩自动分类系统使用MFC设计的绿色软数据文档格

5、式(如txt、dat等)，提高了用户使用的件，适用于所有Win95以上版本的Windows操作系便捷性；⑤在界面输出结果的同时，可以将分析结统，无需安装，直接运行，界面友好，使用简单、果输出为文件，方便用户参考、分析和打印等。方便，运算速度快。用户只需输入砂岩单样品数据或导人批量样品的数据文件，即可迅速得到砂岩的(栏目主持杨军)自动分类命名。特点如下：①图形界面交互式操作，方法简单，图形显示直观；②运算速度快，基金论文：西安市科技计划项目技术转移促进工程“石油产业应用技术与开发——油田储运系统油气回收技术研究”(CX12184(4))资

6、助。油气田地面工程(http：／／、^．yqtdmgc。c。m)一25—第33卷笫9期(2014．09)(试验研究)次量；P为压力(MPa)；后为第组分和组分利用文献数据，通过回归过程得到PR模型参数交互参数。为：后泌=一9，=8．639和№=-1．61911×10。。将用PR热力学模型分析混合物性质，第一步是拟合得到的PR模型参数再输入到PROII软件中，进行组分偏心因子的调整；第二步是在预测蒸汽压计算得到汽液相平衡数据。由于混合物中异戊烷含的基础上，通过二元物系实验数据确定出交互作用量较高，所以以其为代表进行分析，实验值、PR参数，

7、最终预测相平衡基础数据。大型化工软件模型相平衡数据预测值及修正后PR模型对相平衡PROII，包含大量物质的基本性质以及热力学模数据预测值效果对比如图2所示。型，而PR热力学模型适用于非极性烃类。根据图l所示的流程对PR模型进行数据回归修正。2油气回收过程模拟基础参数为吸收塔气相进料组成，详见表1。储油库大气污染物排放标准规定，排放气中限定限值有两类，一类是非甲烷烃类含量小于25m3；另一类是油气回收系统回收效率大于95％。根据PR热力学模型和修正热力学模型，利用有机溶剂吸收法原理进行油气回收工艺流程模拟。计算排放浓度公式如下c=式中C为

8、排气浓度(m。)；M．e为排气非甲烷含量(g／h)；为排气体积流量(m。／h)。表1吸收塔气相进料组成甲烷乙烷丙烷异丁烷正丁烷丁烯异戊烷正戊烷Cs氮气氧气日．／4C1C2C3iC4nC4C4iC5nC5N2