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1、广安轻烃回收工艺方案选择第27卷第4期2009年8月天然气与石油NaturalGasAndOilVo1.27.No.4Aug.2009广炫回收互方李递择汪宏伟,李明,宋光红,蒲远洋(中国石油工程设计有限公司西南分公司,四川成都610017)摘要:针对广安气田低渗透,低压气藏,初期原料气压力衰减速度快的特点,结合原料气气质条件,按照轻烃回收工艺方案选择原则,初步选择膨胀机制冷,DHX工艺和浅冷一油吸收法三种工艺方案,采用HYSYS模拟软件对各方案进行流程模拟优化计算,通过各方案的C收率和装置运行能耗两项指标进行对比分析,最终采用膨胀制冷工艺.关键词:轻烃回收;工艺方案;膨胀制冷;DHX工艺文
2、章编号:1006-5539(2009)04-0019-05文献标识码:B1概述广安气田地处四川盆地中部,由广安106井区和广安2号井区构成,因气田具有低渗透,低压气藏,初期原料气压力衰减速度快等特点,在未来20年间,天然气年产量不稳定.天然气产能期分为以下四个阶段:2007—2008年开井初期增产,2009~2016年加密接替稳产,2017~2018年增压稳产,2019年开始递减等四个阶段,由图1所示,广安区块天然气在未来20年内累计产量为192.42×10m3.该气田原料气另一显着特点是原料气压力变化较大,气田开发初期原料气压力为5.7MPa,然后压力逐年开始衰减,4年后原料气压力控制在
3、3.6MPa.到气田开发末期,原料气压力衰减到1.5MPa2原料气气质条件及特性曲线2.1原料气气质条件原料气含饱和水,含微量凝析油.凝析油分子吕皿ⅢI】理年份图1广安区块天然气年产量预测曲线图量为8O.547,密度660kg/m,粘度0.304cp.原料气中的c摩分率为2.89%,原料气组成如表1所示.表1广安气田原料气组成表组分组成/(mo1%)0.O30.040.20.3190.136.401.750.330.340.130.070.27收稿日期:2009-01-05作者简介:汪宏伟(1982一),男,四川眉山人,助理工程师,硕士,毕业于西南石油大学化学工艺专业,主要从事天然气处理与
4、加工的研究与设计工作.电话:(028)86014540.:+HHNCCC一一一一~(..(20天然气与石油2009丘原料气的边界条件如下:原料气温度:20~30℃;原料气压力:1.5—5.7MPa;原料气产量:300×10m/d;干气外输压力:6.1MPa;干气外输温度:30~45℃;原料气含水量:928×10~~1287×10~;要求C回收量:>t80%.2.2原料气进厂压力下限值的确定随着气团的开采,气田压力逐年递减.在未来20年内原料气压力变化范围较大(1.5~5.7MPa),将使装置运行不稳定.原料气进厂压力高,能提高液化气和轻油产量.原料气进厂压力低,能延长装置对气田压力的
5、适应年限,但液化气和轻油产量低.根据广安气田开发方案,气田开发的前期(2009~2013年)原料气进厂压力变化明显,从2014—2029年,原料气压力将长期稳定在3.6MPa.为使装置保持长期的平稳运行状态,本文在轻烃回收方案选择和模拟优化计算时,原料气进口压力取3.6MPa.到气田开发末期,原料气压力在1.5~3.6MPa时,将采用压缩机增压至3.6MPa进轻烃装置区和温度反凝析区,当等温升压或等压降温时,反而凝析液量减少,对低温分离器中液烃的冷凝不利,工艺参数的选择应避开此区域¨j.所以取原料气进厂压力为3.6MPa时,较为合理.由图3可知,在压力为3.6MPa下,原料气温度为10~C
6、左右时,便开始有液相产生,随着温度的降低,最初C的液化率急剧增加,当温度降至一2O℃后c的液化率又迅速变慢;与此同时,次重烃类的液化率在更低的温度下也遵循次规律J.当原料气被冷到一50'E时,C冷凝率为57%,当原料气被冷凝到一70%时,C冷凝率为87%.可见,针对广安区块较贫的气质条件,在3.6MPa下采用浅冷回收工艺,c收率极低,采用深冷工艺液烃产量较高.料Q温度/℃-+-N2+CO2+Cl+C2-x—C3+C3—lX.-f?C4—O卜_一C4—f—C5—一玎一C5—C6图3天然气冷凝曲线2.3原料气冷凝特性由表1所示的广安区块原料气条件,作出原料气相包络图,如图2所示.3轻烃回收工艺
7、方案的选择图2广安区块原料气相包络图由图2可知广安区块原料气多组分烃类体系中,在4.5MPa,一40~C右边的区域处于压力反凝析广安气田原料气较贫,且原料气压力为3.6MPa,干气外输压力为6.1MPa,无压差可利用,C组分少,轻烃回收工艺方案选择较为困难,需做进一步的多方案对比分析.膨胀制冷工艺:用于原料气与外输干气有一个较高的压力差可以利用的场合,c,收率取决于膨胀机前后压力差的大小.适合于四川气田气质较贫的天然气轻