天然气集输3天然气加工-精简版概要.ppt

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1、2021/7/211天然气净化与加工中国石油大学（华东）储建学院李琦瑰气体加工气体加工包括两方面内容：①从天然气内回收较重的、高热值组分，把气体燃烧热值控制在商品气要求的范围内；②把从气体中回收的重组分，即天然气凝液（naturalgasliquids，NGL）或称“轻烃或轻油”，分馏成各种附加值高的产品，增加油气田利润。2021/7/212第一节凝液回收的目的和方法第二节冷凝分离轻烃回收工艺第三节凝液的稳定切割2021/7/213第一节凝液回收的目的和方法一、凝液回收的目的二、凝液回收的方法2021/7/214一、凝液回收的目的从天然气中回收凝液的目的有三种：1、满足管输要求气井气或油田伴

2、生气在管输过程中，随压力和温度条件的变化将产生凝液，使管内产生两相流动，从而降低输量，增大压降。为使输气管道内不产生两相流动，气体进入干线输气管前，一般需脱除较重组分，使气体在管输压力下的烃露点低于最低管输温度。这就需要对天然气进行轻烃回收。为安全起见，有些国家和输气公司要求临界凝析温度低于最低管输温度。2021/7/2152、满足商品天然气的质量要求各国或气体销售合同对商品天然气的热值和重组分含量都有规定。对较富的天然气，特别是油田伴生气和凝析气，一般都需要回收轻油，否则将不能达到商品天然气的质量要求。可以用烃露点控制气体内重组分含量和热值。3、追求最大经济效益从天然气内回收的天然气凝液（

3、NGL），经稳定后可作为产品直接外销，或将分散在各处的NGL集中至中心气体加工厂分割成各种产品，以追求规模效益。以NGL为原料可分馏出各种产品，如：C2、C3、C4和C5+。C2主要用作化工原料生产乙烯，乙烯是有机合成产品的基础原料，可生产数百种合成材料；C3主要用做燃料，其次为化工原料；C4主要用于生产乙烯和作为车用汽油的添加剂；C3+C4是液化石油气的主要成分：少量C5用于化工原料，多数用于生产汽油；C5+称为天然汽油。2021/7/216二、凝液回收的方法凝液回收首先要把需要凝析的组分液化，然后与以C1或C1+C2为主体的气体分离。其方法主要有油吸收法、固定床吸附法和冷凝分离法。1、油

4、吸收法油吸收法是利用烃类互溶的特点制定的。烃类互溶的特点：分子量和沸点愈接近的烃类互溶性愈大；压力愈高、温度愈低，溶解度愈大。利用烃类的互溶特性，在高压、低温下用吸收油吸收天然气内的天然气凝液（NGL）组分。吸收了天然气凝液组分的富吸收油在低压、高温下与吸收质蒸馏分离，使吸收油得到再生，循环使用。油吸收法系统压降小，对原料气预处理没有严格要求，单套装置处理量较大，但是投资和操作费用较高，逐步被更加经济有效的冷凝分离法所取代。2021/7/2171一气／气换热器；2一冷剂蒸发换热器；3一吸收塔；4一富油脱乙烷塔；5一贫油泵；6一分馏塔：7一贫／富油换热器；8一空冷器；9一回流罐；10一回流泵；

5、11一重沸器贫油贫油富油C3+冷剂蒸发换热器2：用制冷剂为介质提供冷量的换热器。吸收塔3：通常为板式塔，贫油与富气逆流在各层塔板上接触，气体内的较重烃类溶入吸收油。富油脱乙烷塔4：两股进料，中部富油进料在热烃蒸气的汽提作用下释放出C1、C2和部分C3+，顶部贫油进料的作用是再次吸收解吸组分C3+。贫／富油换热器7：起重沸器的作用，提供塔底热量产生烃蒸气。分馏塔6：塔底温度略低于吸收油的沸点，蒸出C3+。贫气可作为燃料或进入气体干线2、固定床吸附法固定床吸附法是利用固体吸收剂对各种烃类的吸附量不同而制定的。常用的固体吸附剂有硅土、分子筛、活性炭。固定床回收轻烃时，吸附周期常为2～3小时，称为“

6、快循环”。吸附床笨重而且昂贵，固体吸附剂的再生能耗大，因而应用很少。2021/7/219第二节冷凝分离轻烃回收工艺一、冷凝分离法分类二、凝液回收率三、浅冷法四、中冷和深冷法2021/7/2110根据凝液回收目的的不同，冷凝温度不同，所采用的冷凝分离方法分为浅冷法（-45℃以上）、中冷法（-45~-100℃）和深冷法（-100℃以下）。浅冷法主要用于控制天然气烃露点，防止输送管线内产生气液两相；或以回收天然气内的C3+为目的，降低天然气热值，增加油气田利润。浅冷法只能使天然气内C3的回收率达到中等至较大比例。欲进一步提高C3收率并回收C2，必须进一步降低天然气温度，采用中冷或深冷法。2021/

7、7/2111一、冷凝分离法分类用于描述回收装置从天然气中脱出凝液能力大小的指标——凝液回收率，指回收装置单位时间内凝液的摩尔量与原料气摩尔量之比。有时也常说某烷烃的回收率，如丙烷回收率，指得到的液体丙烷摩尔数与原料气中丙烷摩尔数之比。2021/7/2112二、凝液回收率影响凝液回收率的因素：气体组成、压力和制冷温度。可见，压力愈高、温度愈低、气体内含可液化组分愈多，凝液回收率愈高。压力为4.1MPa温度为-2