洋浦LNG轻烃分离工艺研究开题报告.doc

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1、本科毕业设计（论文）开题报告题目：洋浦LNG接收站轻烃分离工艺研究学生姓名：院（系）：石油工程学院专业班级：储运1203指导教师：完成时间：年月日1课题的意义随着工业的发展和对环境保护的需求，为了解决我国目前所面临的能源与环境之间的问题，其中一个重要的措施就是优化能源产业结构，天然气作为一种清洁、优质、高效的能源，越来越受到重视。液化天然气（LNG）是将天然气经过预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳和水等杂质后，在常压下深冷到-162℃液化得到的产品。为了保障我国天然气供应，有必要进口LNG来弥补天然气缺口。因此，在合适的沿海地区建立LNG接收站显得十分迫切。我国第一个液化天然气(LNG

2、)项目—深圳大鹏接收终端的投产供气，标志着我国开始从海外大量进口LNG[1]。LNG是在低温下以液态形式存在的天然气，通常需要重新气化才能利用。进口LNG的组成会因LNG产地差异而有所不同，根据其中C2+轻烃含量的高低，LNG可分为湿气（乙烷、丙烷等C2+轻烃的摩尔含量在10%以上）和干气。在某些国家和地区，由于气源组分中轻烃组分含量较高为湿气，如果采用传统的方法直接将原料LNG增压气化外送至天然气管网，就会带来输气管道内易析出烃类凝液、堵塞管道、气体不易点燃等输送环节和使用方面的安全问题，同时由于天然气中的轻烃含量较高，燃烧热值浪费带来的经济损失与终端用户燃烧不充分带来的环境污染也不容

3、忽视。除此之外，LNG在输送到用户之前的气化，通常是利用海水或空气加热来实现的，这种方法虽然直接简单，却把LNG宝贵的冷能白白浪费掉了，同时还造成了周围环境的冷污染。因此，利用LNG冷能以较低的成本把湿气中的轻烃资源进行分离回收，有利于实现天然气资源的综合优化利用[2]。LNG接收站轻烃分离回收有利于统一国内各种气源天然气的热值。由于轻烃含量高，LNG湿气的热值将高于干气,天然气工业的发展要求建立统一的热值标准[3]。将湿气中的C2+轻烃分离出来是一种非常经济、有效的热值调整方法[4],从而使进口的LNG同陆上管道天然气的热值相当。单一热值标准的燃气具的生产，有助于燃具厂家降低生产成本，

4、有助于降低整个社会的产品维修服务成本，有利于扩大产品的生产规模和销售范围，提高经济效益和社会效益。统一热值标准越迟，各种不同标准规格的燃器具生产所带来的经济损失就越大。对LNG进口公司来说，进口的LNG热值越高，其损失就越大。LNG湿气中的轻烃是一种非常优质的化工原料，可生产高附加值的化工产品，湿气中的乙烷、丙烷都是极好的乙烯裂解原料。乙烯成本中裂解原料费用所占比例很大，以石脑油和柴油为原料的乙烯装置原料费用占总成本的70%~75%。做好乙烯原料的优化，是降低乙烯生产成本，提高竞争力的重要措施。利用乙烷、丙烷等轻烃替代石脑油作为乙烯原料，乙烯装置投资可节省30%，能耗降低30%~40%，

5、综合成本降低10%[5]。将洋浦LNG接收站天然气中的C2+轻烃分离出来，有利于降低管输气的烃露点，防止管路的堵塞，有利于天然气的充分燃烧利用，有利于国内各种天然气气源热值的统一，避免冷能的直接释放造成的冷污染，同时可为我国的乙烯装置提供大量优质裂解原料，降低乙烯生产成本，因此开发具有自主知识产权的LNG轻烃分离工艺将对我国具有较大的现实意义。2国内外研究现状2.1国内研究现状国内有关LNG方面的技术起步较慢。目前，国内LNG轻烃回收技术主要是在借鉴国外相关技术的基础上，结合国内现状进行改进创新。华贲、李亚军等人在2007年公开的专利CN1318543C中设计了一种LNG轻烃回收方法。在

6、该方法中，利用LNG的部分冷量从LNG中回收乙烷、丙烷等较重的烃组分后，大部分冷量仍然保存在低温液态甲烷中，可以在再气化时利用。经过该专利的轻烃回收工艺后，只有60%的甲烷气体需要压缩，降低了压缩机的功耗。并且该专利的乙烷回收率较高，流程相对简单，设备投资少，运转周期长，操作费用低廉。对该流程进行模拟，模拟结果显示，该流程的C2+轻烃组分的回收率可达95.7%，轻烃回收效果好。同年公开的专利CN100347272C中，LNG轻烃回收流程还具有调峰功能。该流程将原料LNG预热后一次性送入分离器和精馏塔中，回收LNG中轻烃组分。通过该流程可以得到富甲烷LNG，将其中一部分富甲烷LNG低压储存

7、，用于天然气调峰。该流程完全避免了压缩机的使用。同时，还能兼顾管道用户对天然气需求量的变化，具有一定的灵活性。高婷等人在2009年发表的文章中设计了一种利用LNG冷能回收轻烃组分的高压流程。在该流程中，脱甲烷塔操作压力较高，因此从脱甲烷塔塔顶逸出的贫气压力较高。在外输前只需要略微加压即可，这样可以降低加压所需的能耗，而脱乙烷塔则在常压下运行，从脱乙烷塔塔顶产出乙烷，而脱乙烷塔塔底产物则是C3+组分，乙烷和C3+组分均为液态，便于储存