辽河油田100万m^3／d天然气轻烃回收装置的方案优化

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1、8石油工程建设2010年4月★★★★娑★誉¨=¨-¨；¨曩：辽河漕毋万曲相熊气轻烃秘牧装置的办案优化篝i薹-i善薹≥董善善i毫王荧光(中油辽河工程有限公司，辽亍盘锦124010)摘要：辽河油田200万m3／d天然气轻烃回收装置，目前由于设计规模与实际处理量不匹配．设备老化严重，装置已不能满足生产运行要求，拟新建一套处理规模为100万m3／d的轻烃回收装置通过大量模拟计算，分析了C、C收率与制冷温度和总能耗之间的关系，确定了制冷温度为一114℃，C2收率为85％、C3收率为98％的最优工艺参数。针对工程特点对轻烃回收方案进行了优选．最终确定了膨胀机制冷加丙烷辅助制冷的同轴前增

2、压的轻烃回收方案该方案采用丙烷辅助制冷系统．增强了装置对组分波动的适应性，避免了目前装置氨系统的腐蚀问题：再生气取自分子筛出口并返回压缩机三级入口，利用原料气压缩机三级增压，增加装置运行的平稳性，同时取消再生气分离器，减少了投资；增设再生气换热器，回收再生气余热590kW。减少燃料气消耗40万ma以上；冷量和热量梯级利用，能量利用率高，单位综合能耗低于国内和国际能耗水平关键词：天然气：轻烃回收装置：方案优化中图分类号：TE64文献标识码：A文章编号：1001—2206(2010)02—0008—05辽河油田200万m3／d天然气轻烃回收装置始气在100万120万m3／d之间

3、变化．考虑到装置建于1987年．于1989年7月正式投产．主体装置的操作弹性为60％～120％[21．确定装置的规模为从美国福陆公司成套引进．是当时国内规模最大的100万m3／d，年运行天数为330d。此外．辽河油深冷轻烃回收装置。目前装置已连续运行18年，田周边还有一些小型轻烃处理厂．年产液化气1．2万t．超过服役年限．装置原设计规模为处理天然气液化气产品质量不符合GB9052．1—1998《油气田200万m3／d．目前只有120万m3／d．据辽河油田液化石油气》要求，不能作为液化气销售，故这￥羊￥￥￥￥“十一五”天然气开发规划．天然气产量还将继续下部分液化气进入新建装置

4、处理．生产合格的丙烷、降。因而存在装置设计规模与实际处理量不匹配、丁烷，规划建设规模详见表1现有装置能力过大、能耗过高、操作费用高、经济效表l轻烃回收装置建设规模益降低等问题而且装置大部分重要设备老化严重．产品名称生产能力产品要求【已不能满足生产运行要求因此根据天然气减量情天然气2．909亿m3／aGB17820-1999况．拟新建一套处理规模为100万m3／d的轻烃回收乙烷1．857万t／a协议规范丙烷$2．666万t／aGB9052．I—l998装置现根据辽河油田实际情况．对辽河油田新建丁烷1．4639万t／aGB9052．1—1998100万m3／d天然气轻烃回收工艺

5、技术进行研究．通轻油0．8385万t，aCB9053-1998过方案优化．推荐理想的工艺技术方案．力求做到包括处理周边轻烃厂液化气得到的产品量“满足技术要求下的最低成本”．即降低投资．降低能耗。现场操作简单易行。实现最佳经济效益的目标。1．2方案描述1轻烃回收工艺技术方案原料天然气进站压力0．025MPa(G)，进站温1．1建设规模度6～22℃；出站压力O．51MPa(G)，出站温度根据实际调研．进入新建轻烃回收装置的天然l5～35℃。进站原料天然气组成见表2。第36卷第2期王荧光：辽河油田100万m3／d天然气轻烃回收装置的方案优化9表2原料天然气组成冷却到38℃．进入分

6、子筛干燥塔．脱水后的天然组分摩尔分数组分摩尔分数气进入膨胀机同轴压缩机增压至4．1MPa、80℃。ClH40．8682nC6H140．o029经空冷器、水冷器冷却到40cc．一部分天然气进入C2H60．0548nC7H160．00I8冷箱一回收低温干气冷量．同时经丙烷辅助制冷冷C3H80．0323nC8H180．oo09却至一35℃．另一部分天然气进人冷箱二回收低温iC4H100．0086nC9H2oO．000O液烃冷量．然后两股天然气混合进入冷箱三冷却至nC4HIoO。Ol】6CO，O．oo31一55cIC．经低温分离器分出的气相经膨胀机膨胀至iC5Hl20．0040N2

7、O．o0840．63MPa、一l14．3进入脱甲烷塔中部．液相经节nC5Hl2O．0o34流阀节流到0．63MPa、一l14℃进入脱甲烷塔顶部．为了优选出适合辽河油田特点的轻烃回收工艺脱甲烷塔顶部出El的天然气经冷箱三、冷箱二、冷技术方案．最大限度地降低成本．节约能耗和投箱一梯级回收冷量后在0．51MPa、20℃下外输，资，设想了以下3种轻烃回收工艺方案脱甲烷塔的液相经低温泵增压．再经冷箱二回收部1．2．1方案一：膨胀机制冷加丙烷辅助制冷的同分冷量后进入脱乙烷塔．脱出乙烷后进入液化气分t●●，●●。●●●。，●●。