_膨胀机_重接触塔_天然气凝液回收工艺的优化.pdf

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1、·９６·天然气工业２０１２年４月“膨胀机＋重接触塔”天然气凝液回收工艺的优化胡文杰朱琳中海油研究总院胡文杰等．“膨胀机＋重接触塔”天然气凝液回收工艺的优化．天然气工业，２０１２，３２（４）：９６－１００．摘要为了实现对新建渤西油气处理厂的“膨胀机＋重接触塔（ＤＨＸ）”天然气凝液回收工艺的优化，筛选出了影响丙烷收率和装置能耗的关键参数（低温分离器的冷凝分离温度和压力、膨胀机的膨胀比、重接触塔顶温度和脱乙烷塔底温度），通过比选，确定了干气外输压缩机进口压力（１０００ｋＰａ）、膨胀机的膨胀比和主要设备的操作压力。根据

2、Ｈｙｓｙｓ工艺模拟计算结果，对各主要设备的操作温度对丙烷收率和能耗的影响规律进行了分析，结果发现：①低温分离器入口温度越低，丙烷收率越高，但是温度过低会导致脱乙烷塔底热负荷大大增加，即能耗增加；②脱乙烷塔顶气相经冷箱Ⅱ换热冷凝后进入重接触塔顶的温度越低，丙烷收率越高，脱乙烷塔底热负荷基本不变，但存在一个温度极限值，当进入重接触塔顶的温度低于－９２℃时，塔底热负荷呈直线趋势急剧增加；③采用重接触塔工艺方案时，脱乙烷塔底温度越高，丙烷收率越高，塔底的热负荷也越高。当塔底温度高于５６℃（极限值）时，塔底热负荷呈直线趋

3、势急剧增加，丙烷收率出现陡降。经综合考虑，确定了该工艺的最佳操作温度（低温分离器入口温度为－３９℃，脱乙烷塔顶气相经冷箱Ⅱ换热冷凝后进入重接触塔顶的温度为－８６℃，脱乙烷塔底温度为５２℃），实现了丙烷收率和能耗之间的平衡和收益最大化。关键词渤西油气处理厂天然气凝液回收膨胀机＋重接触塔（ＤＨＸ）丙烷收率塔底热负荷节能降耗ＤＯＩ：１０．３７８７／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０９７６．２０１２．０４．０２３［１］渤西油气处理厂是中国海洋石油总公司位于渤海工艺。针对此工艺方案，分析确定影响丙烷收率和海域的渤西油田群联合开发

4、工程项目的下游工程，位能耗的主要因素以及它们之间的变化关系，以便对相于天津市塘沽区西沽潮音寺西南，于１９９７年１１月建关参数（主要是操作温度和压力）进行优化，实现丙烷成投产，主要对来自渤西海上油田的含水原油、天然气收率和能耗之间的平衡和收益最大化。和生产污水进行处理，并负责其产品的储存和运输。１新建处理厂基础数据根据天津市滨海新区２０１０年城市建设规划，该厂现位于天津市滨海新区新规划的ＣＢＤ区域内，故拟将其搬１．１新建处理厂的天然气进出站边界条件迁至南港工业区。为此，进行了渤西油气处理厂搬迁天然气进站压力为３１

5、００ｋＰａ，出站压力为４１００方案研究，并根据海上油气田区域规划以及目前的天ｋＰａ；天然气夏季进站温度为２５℃，冬季进站温度为然气市场和下游用户情况，对搬迁后新建处理厂规模２．５℃。及处理流程进行优化设计，既满足地方政府的经济建１．２新建处理厂天然气处理系统的设计规模设需要，也使企业效益尽可能达到最大化。４３／ｄ。天然气处理量为１２０×１０ｍ渤西油气处理厂处理的天然气主要为油田伴生１．３原料气组成气，经过加工处理后的产品为丙烷、丁烷、液化石油气天然气凝液回收装置的原料气包括来自上游海底（ＬＰＧ）和稳定轻烃。通过

6、综合比选，初步选定“膨胀机管道输送上岸的天然气和来自本厂原油脱水稳定装置＋重接触塔（ＤＨＸ）”工艺作为该厂的天然气凝液回收的气体，其组成（体积比）详见表１。基金项目：中国海洋石油总公司“渤西油气处理厂搬迁方案研究”项目（编号：２０１０ＯＤＰ－００５）。作者简介：胡文杰，女，１９６２年生，高级工程师；中海油研究总院工程研究设计院陆上工程室主任；主要从事油气处理工艺的研究设计工作。地址：（１０００２７）北京市东城区东直门外小街６号海油大厦４１２Ｂ室。电话：（０１０）８４５２２６８３，１３５２０２９０８１６。Ｅ－ｍａ

7、ｉｌ：ｈｕ－ｗｊ＠ｃｎｏｏｃ．ｃｏｍ．ｃｎ第３２卷第４期加工利用·９７·表１渤西油气处理厂原料气组成表ｋＰａ、－５７．７℃，经主冷箱Ⅰ回收冷量后，进入脱乙烷组分海管来气原油稳定装置来气塔中部；重接触塔底的液相经泵增压后进入脱乙烷塔上部；脱乙烷塔顶部的气相在冷箱Ⅱ中与重接触塔顶Ｃ１０．８５２１０．５８５３的气相换热后进入重接触塔顶部，塔底的液相依次进Ｃ２０．０６０３０．１２７７入脱丙烷塔和脱丁烷塔，生产出商品丙烷、丁烷和稳定Ｃ３０．０２５００．１４９５［２］轻烃产品。ｉ－Ｃ４０．００４７０．０２６９ｎ－Ｃ４０．０

8、０９２０．０５６１３影响丙烷收率和装置能耗的主要因ｉ－Ｃ５０．００２６０．０１０３素分析ｎ－Ｃ５０．００３００．０１０３对于选定的“膨胀机＋重接触塔（ＤＨＸ）”天然气ｎ－Ｃ６０．０００７０．００２８凝液回收工艺流程，影响丙烷收率和装置能耗的关键ｎ－Ｃ７０．０００２０参数是低温分离器的冷凝分离温度和压力、膨胀机的ｎ－Ｃ８０．０００１０［３－４］膨胀比、重接触塔顶温度和脱乙烷塔底温度。它们