轻烃回收工艺技术发展概况

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1、轻炷回收工艺技术发展概况自20世纪80年代以来，国内外以节能降耗、提高液绘收率及减少投资为目的，对NGL回收装置的工艺方法进行了一系歹••的改进，出现了许多新的工艺技术。大致说来，有以下几个方面。(-)膨胀机制冷法工艺技术的发展1.气体过冷工艺(GSP)及液体过冷工艺(LSP)1987年Ovaoff工程公司等提出的GSP及LSP是对单级膨胀机制冷工艺(ISS)和多级膨胀机制冷工艺(MTP)的改进。典型的GSP及LSP流程分别见图5-16和图5-17oGSP是针对较贫气体(c；绘类含量按液态计小于400mL/m3).LSP是针对较富气体(CJ姪类含量按液态计大于400mL/

2、m:i)而改进的NGL回收方法。表5-10列出了处理量为283X10m7d的NGL回收装置采用ISS、MTP及GSP等工艺方法吋的主要指标对比。干气去换热器(低温分离器NGL产品A-f^2i换热器图5-17液体过冷法T•艺流程脱甲烷塔图5-16气体过冷法工艺流程表5・10ISS、MTP及GSP主要指标对比工艺方法ISSMTPGSPQ回收率/%80.085.485.冻绪晴况冻结冻结8再压缩功率/kW64784639不冻结制冷压缩功率/kW2259913961总压缩功率/MV6703563012445205美国GPM气体公司Goldsmith天然气处理厂NGL回收装置即在改造

3、后采用了GSP法。该装置在1976年建成，处理量为220X101m7d,原采用单级膨胀机制冷法，1982年改建为两级膨胀机制冷法，处理量为242X10,m7d,最高可达310X10卅/d,但其乙烷收率仅为70%。之后改用单级膨胀机制冷的GSP法,乙烷收率有了明显提高，在1995年又进一步改为两级膨胀机制冷的GSP法，设计处理量为380X10m7d,乙烷收率（设计值）高达95%o2.直接换热（DHX）法DIIX法是由加拿大埃索资源公司于1984年首先提出,并在JudyCrcck厂的NGL冋收装置实践后效果很好，其工艺流程见图5-18。图中的DHX塔（重接触塔）相当于一个吸收

4、塔。该法的实质是将脱乙烷塔回流罐的凝液经过增压、换冷、节流降温后进入DHX塔顶部，用以吸收低温分离器进该塔气体中的CJ炷类，从而提高C,收率。将常规膨胀机制冷法（1SS）装置改造成DIIX法后，在不回收乙烷的情况下，实践证明在相同条件下CJ收率可由72%提高到95%,而改造的投资却较少。我国吐哈油田有一套由Linde公司设计并全套引进的NGL回收装置，采用丙烷制冷与膨胀机联合制冷法，并引入了DI1X工艺。该装置以丘陵油Hl伴生气为原料气，处理量为120X10^7（1,由原料气预分离、压缩、脫水、冷冻、凝液分离及分憾等系统组成。工艺流程见图5-190图5-19吐哈油田引进的

5、NGL回收装置工艺流程1一分离霍、回流罐；2—压缩机；3-空冷器；4一膨胀机（增压端、膨胀塔）；5—分子筛干燥器；6—粉尘过滤器；7—冷箱；8—内烷塔；9-液化气塔；10-脱乙烷塔；11一逍接触塔｛DHX塔）；12-币:烂脱水塔；13—内烷蒸发器；14一冋流泵该装置由于采用DHX工艺，将脱乙烷塔塔顶回流罐的凝液降温至-51°C后进入DIIX塔顶部，用以吸收低温分离器来的气体屮C,姪类，使。收率达到85%以上。石油大学（华东）通过工艺模拟软件计算表明，与单级膨胀机制冷法相比，DHX工艺Cs收率的提高幅度主要取决于气体中G/C2体积分数之比，而气体中G桂类含量对其影响甚小。气

6、体中G/C2之比越大，DHX工艺G收率提高越小，当G/C2之比大于12.8时，C3收率增加很小。吐哈油田丘陵伴生气中G含量为67.61%（体积分数），C2含量为13.51%（体积分数），C./C2Z比为5,故适宜采用DIIX工艺。我国在引进该工艺的基础上对其进行了简化和改进，普遍采用膨胀机制冷+DHX塔+脱乙烷塔的工艺流程。DHX塔的进料则有单进料（仅低温分离器分出的气体经膨胀机制冷后进入塔底）和双进料（低温分离器分出的气体和液体最终均进入DHX塔）之分。目前国内已有数套这样的装置在运行，其中以采用DHX塔单进料的工艺居多。福山油田第二套NGL回收装置采用了与图5-19类

7、似的工艺流程，原料气为高压凝析气，G/C2Z比约为3.5,处理量为50X10h：7d,C：＜收率设计值在90%以上。该装置在2005年建成投产，G收率实际最高值可达92%。（二）冷剂制冷法工艺技术的发展混合冷剂制冷（MRC）法采用的冷剂可根据冷冻温度的高低配制冷剂的组分与组成，一般以乙烷、丙烷为主。当压力一定时，混合冷剂在一个温度范围内随温度逐渐升高而逐步气化，因而在换热器屮与待冷冻的天然气温差很小，故其娜效率很高。当原料气与外输干气压差甚小，或在原料气较富的情况下，采用混合冷剂制冷法工艺更为有利。回收到的液绘干加热器脱甲烷塔