一种联产LNG提氦工艺优化方法及装置制造方法及图纸

本文提供了一种联产LNG提氦工艺优化方法及装置，其中，方法包括：根据待分析贫氦气田原料气组分，建立联产LNG膜分离与低温法组合的提氦工艺，其中，所述提氦工艺包括提氦相关装置、物质流及能量流；利用软件模拟不同原料气的提氦工艺，其中，不同原料气的氦含量不同；以提氦工艺中装置总能耗最小为优化目标，对于每种原料气的提氦工艺，建立优化目标与该提氦工艺中工艺参数的非线性回归模型；对于每种原料气对应的非线性回归模型，利用该非线性回归模型及所述工艺参数取值范围，确定该原料气的工艺参数优化范围，完成该原料气工艺流程的优化。本文确定的优化后联产LNG提氦工艺具有能耗低的优势。耗低的优势。耗低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种联产LNG提氦工艺优化方法及装置


[0001]本文涉及提氦工艺优化领域，尤其涉及一种联产LNG提氦工艺优化方法及装置。

技术介绍

[0002]氦气主要从富氦的天然气中提取，提氦技术有单一的氦气提取技术、联合天然气提氦技术和联产天然气提氦技术。单一氦气提取技术有低温法和非低温法，低温提氦技术就是利用深冷法提纯氦气，非低温法主要包括变压吸附法(PSA法)、膜分离法、溶剂吸收法等。联合天然气提氦技术是将多种提氦方法搭配使用，从而提高氦气回收率。联产天然气提氦技术则是将天然气提氦与液化天然气生产、气体脱氮等单元集成的方法，在得到氦气的同时生产其他副产品，达到降低成本以及提高整体效益的目的。
[0003]现有技术中，主要采用上述单一氦气提取技术中的深冷法进行氦气提取，该种方法存在能耗以及成本高的问题。单一氦气提取技术中的膜分离法相比于深冷法，在能耗以及成本上具有一定改善，但现有技术中，膜分离主要用于粗氦精炼，LNG联产提氦主要采用LNG尾气BOG提氦，并未见将膜分离法应用于贫氦气田原料气氦分离的应用，因此，亟需一种针对贫氦气田的联产LNG提氦工艺优化方法，以降低能耗及成本。

技术实现思路

[0004]本文用于解决现有技术中对于贫氦气田的提氦工艺存在能耗高及成本高的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本文一方面提供一种联产LNG提氦工艺优化方法，包括：
[0006]根据待分析贫氦气田原料气组分，建立联产LNG膜分离与低温法组合的提氦工艺，其中，所述提氦工艺包括提氦相关装置、物质流及能量流；
[0007]利用软件模拟不同原料气的提氦工艺，其中，不同原料气的氦含量不同；
[0008]以提氦工艺中装置总能耗最小为优化目标，对于每种原料气的提氦工艺，建立优化目标与该提氦工艺中工艺参数的非线性回归模型；
[0009]对于每种原料气对应的非线性回归模型，利用该非线性回归模型及所述工艺参数取值范围，确定该原料气的工艺参数优化范围，完成该原料气工艺流程的优化。
[0010]进一步的，对于每种原料气优化后提氦工艺，还包括：
[0011]计算该原料气优化后提氦工艺中装置的全周期成本；
[0012]根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节，计算操作成本；
[0013]估算该原料气优化后提氦工艺下的各产品收入；
[0014]根据全周期成本、操作成本及产品收入，计算联产LNG提氦效益；
[0015]剥离LNG的成本，计算该原料气优化后提氦工艺的提氦增量效益。
[0016]进一步的，对于每种原料气优化后提氦工艺，还包括：
[0017]根据该原料气优化后提氦工艺中氦气累计产量、累计装置全周期投资及累计操作成本，计算单位提氦成本。
[0018]进一步的，还包括：
[0019]根据各原料气优化后提氦工艺的提氦增量效益，确定待分析贫氦气田的目标提氦工艺。
[0020]进一步的，根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节，计算操作成本，包括：
[0021]根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节，确定操作成本的构成分项及各构成分项的技术动因；
[0022]根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节的实际处理规模以及各操作环节的各构成分项的技术动因，计算所述提氦工艺的操作成本。
[0023]进一步的，估算该原料气优化后工艺参数下的各产品收入包括：
[0024]利用非线性灰色伯努利模型预测氦气价格，其中，非线性灰色伯努利模型中的参数利用鲸鱼算法计算得到；
[0025]根据运输成本以及出厂价，确定LNG价格；
[0026]根据预测得到氦气价格及该原料气的提氦工艺得到的氦气量、以及LNG价格及该原料气的提氦工艺得到的LNG产量，计算该优化后工艺参数下的产品收入。
[0027]本文第二方面提供一种联产LNG提氦工艺优化装置，包括：
[0028]提氦工艺确定单元，用于根据待分析贫氦气田原料气组分，建立联产LNG膜分离与低温法组合的提氦工艺，其中，所述提氦工艺包括提氦相关装置、物质流及能量流；
[0029]仿真单元，用于利用软件模拟不同原料气的提氦工艺，其中，不同原料气的氦含量不同；
[0030]模型确定单元，用于以提氦工艺中装置总能耗最小为优化目标，对于每种原料气的提氦工艺，建立优化目标与该提氦工艺中工艺参数的非线性回归模型；
[0031]工艺参数优化单元，用于对于每种原料气对应的非线性回归模型，利用该非线性回归模型及所述工艺参数取值范围，确定该原料气的工艺参数优化范围，完成该原料气工艺流程的优化。
[0032]本文第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述方法。
[0033]本文第四方面提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机设备的处理器执行时实现前述任一实施例所述方法。
[0034]本文提供的联产LNG提氦工艺优化方法及装置，通过根据待分析贫氦气田原料气组分，建立联产LNG膜分离与低温法组合的提氦工艺，其中，所述提氦工艺包括提氦相关装置、物质流及能量流；利用软件模拟不同原料气的提氦工艺，其中，不同原料气的氦含量不同；以提氦工艺中装置总能耗最小为优化目标，对于每种原料气的提氦工艺，建立优化目标与该提氦工艺中工艺参数的非线性回归模型；对于每种原料气对应的非线性回归模型，利用该非线性回归模型及所述工艺参数取值范围，确定该原料气的工艺参数优化范围，完成该原料气工艺流程的优化，能够降低贫氦气田提氦工艺的能耗。
[0035]为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1示出了本文实施例联产LNG提氦工艺优化方法的流程图；
[0038]图2示出了本文实施例联产LNG提氦工艺的示意图；
[0039]图3示出了本文实施例优化后联产LNG提氦工艺的增量效益评价方法的流程图；
[0040]图4示出了本文实施例联产LNG提氦工艺优化装置的结构图。
[0041]图5示出了本文实施例计算机设备的结构图；
[0042]图6示出了本文实施例鲸鱼算法流程图。
[0043]附图符号说明：
[0044]401、提氦工艺确定单元；
[0045]402、仿真单元；
[0046]403、模型确定单元；
[0047]404、工艺参数优化单元；
[0048]405、增量效益评价单元；
[0049]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联产LNG提氦工艺优化方法，其特征在于，包括：根据待分析贫氦气田原料气组分，建立联产LNG膜分离与低温法组合的提氦工艺，其中，所述提氦工艺包括提氦相关装置、物质流及能量流；利用软件模拟不同原料气的提氦工艺，其中，不同原料气的氦含量不同；以提氦工艺中装置总能耗最小为优化目标，对于每种原料气的提氦工艺，建立优化目标与该提氦工艺中工艺参数的非线性回归模型；对于每种原料气对应的非线性回归模型，利用该非线性回归模型及所述工艺参数取值范围，确定该原料气的工艺参数优化范围，完成该原料气的工艺流程的优化。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每种原料气优化后提氦工艺，还包括：计算该原料气优化后提氦工艺中装置的全周期成本；根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节，计算操作成本；估算该原料气优化后提氦工艺下的各产品收入；根据全周期成本、操作成本及产品收入，计算联产LNG提氦效益；剥离LNG的成本，计算该原料气优化后提氦工艺的提氦增量效益。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对于每种原料气优化后提氦工艺，还包括：根据该原料气优化后提氦工艺中氦气累计产量、累计装置全周期投资及累计操作成本，计算单位提氦成本。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：根据各原料气优化后提氦工艺的提氦增量效益，确定待分析贫氦气田的目标提氦工艺。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节，计算操作成本，包括：根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节，确定操作成本的构成分项及各构成分项的技术动因；根据该原料气优化后提氦工艺中各操作环节的实际处理规模以及各操作环节的各构成分项的技术动因，计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴义平，尹秀玲，张晋，付莉，曾保全，孙杜芬，邹倩，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：