轻烃回收装置收率计算与优化分析

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1、轻烃回收装置收率计算与优化分析杨伟叶帆（中国石化西北油田分公司）摘要对塔河油田５０×１０４ｍ３／ｄ轻烃回收装置某时间段进行了轻烃收率计算，并利用ＨＹＳＹＳ软件对装置运行参数敏感性进行了分析，提出了装置运行优化措施。关键词塔河油田轻烃回收ＨＹＳＹＳＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－３４２６．２０１１．０５．００３塔河油田东部区块伴生气汇集后进入塔河一号联轻烃站脱水脱烃处理，装置处理量为５０×１０４ｍ３／ｄ，商品有干气、稳定轻烃和液化石油气。天然气处理单元主要包括脱水单元、制冷单元、凝液分离单元，其中脱水单元采用分子筛脱水工艺，制冷单元采用膨胀机＋丙烷辅助制冷工艺，凝液分

2、离单元采用ＤＨＸ（重接触塔）工艺。主要工艺流程为０．３６ＭＰａ的进站伴生气增压至２．８５ＭＰａ后，经丙烷辅助制冷和膨胀机制冷至－８３℃后，再经ＤＨＸ塔、脱乙烷塔、脱丁烷塔三塔分馏，生产出合格商品。Ｘ３原（２）Ｃ３收率％＝×１００％Ｃ３原式中：Ｃ３原为原料气中Ｃ３的体积分数；Ｃ１原为原料气中Ｃ１的体积分数；Ｘ３原为原料气在回收轻烃时Ｃ３原损失的体积分数；Ｃ３干为干气中Ｃ３的体积分数；Ｃ１干为干气中Ｃ１的体积分数。收率计算１．３Ｃ＋３Ｃ＋收率计算方法见公式（３），经计算，塔河一３号联轻烃站Ｃ＋收率为９３．９２％。３ｎΣＤｉｉ＝１（３）Ｒｚ＝ｍ×１００％１轻烃回收收率计算１．１组分分析经

3、检测２０１０年１１月某日数据，塔河一号联轻ΣＦｙｊｊ＝１式中：Ｒｚ为摩尔综合收率或质量综合收率，％；Ｆ为原料气处理量，ｋｍｏｌ／ｈ；ｙｊ为ｊ组分在原料气烃站原料气中Ｃ＋组分摩尔分数为６．９２％，干气中中的摩尔分数或质量分数；Ｄｉ为规定组分范围内各３剩余Ｃ＋组分摩尔分数为，分析见表。组分在ｉ产品中的总含量，其表达式为Ｄ＝０．４８％１３ｎΣＰｉｘｉ，ｊ，ｋｍｏｌ／ｈ（Ｐｉ为ｉ产品产量，ｋｍｏｌ／ｈ；ｘｉ，ｊ为ｊｉ＝１组分在ｉ产品中的摩尔分数）。２流程建立及分析利用ＨＹＳＹＳ软件，建立了塔河一号联轻烃站工艺流程，并进行了敏感性分析，工艺流程见图１。２．１脱乙烷塔底重沸器温度分析）１．２Ｃ

4、３收率计算利用ＣＨ４物料平衡方法计算［１］，见公式（１）、公脱乙烷塔底重沸器温度对Ｃ３或Ｃ＋回收率的３式（２）。经计算Ｘ３原＝２．７９３，Ｃ３收率为８６．７３％。影响分析见表２、图２。从图表可以看出：随着脱乙Ｃ干Ｃ３原－Ｘ３原＝３（１）烷塔底重沸器温度的升高或回收率降低，Ｃ３Ｃ３＋。Ｃ１原Ｃ１干表１塔河一号联轻烃站原料气及干气组分分析（ｙ，％原料气ＣＨ４Ｃ２Ｈ６Ｃ３Ｈ８ｉＣ４Ｈ１０ｎＣ４Ｈ１０ｉＣ５Ｈ１２ｎＣ５Ｈ１２８６．７７６．３３．２２１．３４１．１７０．５９０．６干气ＣＨ４Ｃ２Ｈ６Ｃ３Ｈ８ｉＣ４Ｈ１０ｎＣ４Ｈ１０ｉＣ５Ｈ１２ｎＣ５Ｈ１２９３．４６６．０７０．４６０．０１０．０

5、１／／注：该数据源自２０１０年１１月某日。轻烃回收装置收率计算与优化分析第４０卷第５期４４１３３从图３、表３可以看出：低温分离器温度越低，Ｃ３或Ｃ＋回收率越高；但低温分离温度过低，制冷３系统负荷也将增加。２．３丙烷制冷后温度分析按丙烷最低制冷温度在－３０℃左右考虑，若能将现有的丙烷制冷温度等级由－２０℃～－２５℃降至－３０℃左右，则低温分离器温度可达－５３℃，Ｃ３回收率达到９３．５１％，Ｃ＋回收率达到９６．９５％。２．２低温分离器温度分析低温分离器温度对Ｃ３或Ｃ＋３回收率的影响分２．４膨胀机组膨胀后温度分析膨胀机组膨胀后温度对Ｃ或Ｃ＋３析见表３、图３。回收率的影３３响分析见表４、图

6、４。３３３％３－８５９０．４８９５．５３（下转第４６３页）表４不同膨胀机出口温度下Ｃ３或Ｃ＋回收率膨胀机出口温度，℃Ｃ３收率，％Ｃ＋收率，－８７９２．１５９６．３２－８３８８．７４９４．７１－８１８６．９６９３．８８－７９８５．２８９３．０７表３不同低温分离器温度下Ｃ３或Ｃ＋回收率低温分离器温度，℃Ｃ３收率，％Ｃ＋收率，％－５４９６．７３９８．４７－５２９３．４５９６．９３－５０９１．１５９５．８５－４９８７．０６９３．９２－４８８５．３４９３．１１－４６７８．８６９０．０３－４４７２．７８７．０３－４３６９．８８８５．５６表２不同脱乙烷塔底重沸器温度下Ｃ３或Ｃ＋回收率温度，℃Ｃ３

7、收率，％Ｃ＋收率，％６０８７．０６９３．９２６２８６．５２９３．６６６４８６．１０９３．４６６６８５．６５９３．２５６８８５．０１９２．９４７０８４．７６９２．３４））分子筛脱水装置再生气中Ｈ２Ｓ含量升高原因解析及整改措施第４０卷第５期４６３气分子筛脱水装置再生气中Ｈ２Ｓ含量升高原因积累了现场经验。参考文献［１］陈赓良，雷鸣．超音速涡流管脱水工艺评述［Ｊ］．石油与天然气化工，２００９，３８（４）：２７５－２７９．［２］高晓根，计维安，刘蔷，等．超音速分离技术及在气田地