天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期蒋洪等：天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析65天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析蒋洪，何愈歆，杨波，张勇。(1．西南石油大学，四川成都610500；2．中国石油川庆钻探国际工程公司，四川成都610051；3．中国石油冀东油田分公司油气销售公司，河北唐山063000)摘要：回收天然气中的乙烷及以上组分时，当原料气中CO：含量超过一定值以后，膨胀机出口及脱甲烷塔顶部容易发生CO：冻堵。采用外输干气回流的乙烷回收工艺——部分干气循环工艺(RSV)，可以在不降低乙烷回收率的前提下提高脱甲烷塔的操作压力，降低外输干气再压缩功率的同时有效避免CO

2、2冻堵的发生。采用HYSYS软件模拟RSV工艺回收天然气中的乙烷及以上组分，实例研究表明：原料气CO：的物质的量分数为2．4％时，乙烷回收率为86％，乙烷回收装置不会发生CO：冻堵；分离器过冷气相的比例不宜过高，一般为1O％-30％I夕输干气回流的比例一般为10％-20％；根据不同的原料气组成及操作工况，分离器液相可以选择全部过冷也可以部分过冷。关键词：天然气；凝液回收；膨胀机；二氧化碳；干气中图分类号：TQ02文献标识码：A文章编号：1001-9219(2012)02-65-04国内的凝液回收装置大都是采用膨胀机制冷1适用于含CO2原料气的乙烷回收工艺和冷剂预冷与膨胀机联合制冷的回收工

3、艺，流工艺程较单一；回收的凝液产品大多为液化石油气和轻为了解决乙烷回收装置容易出现的C0：冻堵烃，仅有的几套回收乙烷的大型深冷装置都是从国问题，美国Ortloffs公司在单级和多级膨胀机制冷外引进的，制冷温度在一105～117℃【l司；国内在役的乙烷回收装置所处理的原料气中的CO：含量较工艺(IndustrialStandardSingle-stage，ISS和Multi．低(不超过2％)，主要是采用含重烃组分的回流来stageTurboexpanderProcess，MTP)的基础上开发了以“分流”为主要特征的乙烷回收工艺旧：气体过冷吸收CO：或降低脱甲烷塔的操作压力等措施以避免发生C

4、O冻堵p-s]a当原料气中的CO含量较高且工艺(GasSubcooledProcess，GSP)和液体过冷工艺不进行CO预处理的情况下，以上两种方法都不能(LiquidSubcooledProcess，LSP)。GSP工艺是针对较贫气体(C2掘液小于400mL／m3)提出的；LSP工艺适有效的避免COz冻堵的发生，此时，就需要采用适合处理更高浓度CO原料气的乙烷回收工艺。部分用于较富的原料气(C：+烃液大于400mL／m)。后来在GSP和LSP工艺的基础上又开发出了以“干气回干气循环工艺(RSV)采用了一股外输干气过冷回流流”为特征的一系列乙烷回收工艺，如部分干气循到脱甲烷塔顶部，可以在

5、不降低乙烷回收率的前提下提高脱甲烷塔的操作压力，降低外输干气再压缩环工艺(RecycleSplit-VaporProcess，RSV)、冷干气循环工艺(ColdResidueRefluxProcess，CRR)和部功率的同时有效避免CO：冻堵的发生。因此，本文的研究对推动我国天然气凝液回收工艺的设计与分干气富集循环工艺(RecycleSplit—VaporwithEnrichmentProcess，RSVE)等t71。这三种“回流”工艺应用有一定的现实意义，为回收含C0：天然气中的中，CRR工艺的乙烷回收率最高，但是由于其需要乙烷及以上重组分提供技术支持。在脱甲烷塔顶部安装一个小型的压缩

6、机，投资较高；RSVE工艺可处理的原料气中CO2含量最高，但其乙烷回收率最低；RSV工艺的乙烷回收率也很高且投资较低，可以与GSP工艺进行转化，操作灵活。收稿日期：2011-09-06；作者简介：蒋洪，男(1965-)，副教授，从上世纪90年代末至今，国外已有数十套乙烷回硕士，主要从事油气储运工程专业教学和科研工作，电话收装置采用了RSV工艺。因此，本文重点对RSV工028·83033349、13880578669，电邮l12268190@qq．tom。学兔兔www.xuetutu.com天然气化工2012年第37卷艺回收天然气中的乙烷及以上组分进行研究与模通过膨胀机降压后作为脱甲烷塔的

7、第三股进料；另拟分析。一部分气相物流与分离器的一部分液相物流混合后通过脱甲烷塔塔顶过冷器降温后作为脱甲烷塔2部分干气循环工艺的技术特点的第二股进料；RSV工艺最大的特点是添加了一股RSV工艺流程如图1所示，原料气通过入口换由过冷外输干气组成的脱甲烷塔塔顶进料，这一改热器与脱甲烷塔塔顶干气和塔的侧线物料进行换进可以有效的提高乙烷回收率。热，预冷后进入分离器，分离出的气相物流一部分外输干气回流E-102T一1OlE一101一原料气人口换