中南大学论坛轻烃回收 毕业论文

2020年11月27日发(作者：秦荣)

摘

要

自

20

世纪

80

年代以来，国内外以节能降耗、提高液烃收率及减少投资为目的，

对

NG L

回收装置的工艺方法进行了一系列的改进，

出现了许多新的工艺技术从天然气< /p>

中回收的轻烃是优质的燃料，

也是宝贵的化工原料，

具有较 高的经济价值。

冷凝分离

工艺是利用原料气中各组分冷凝温度不同的特点 ，

在逐步降温过程中依次将较高沸点

的组分冷凝分离出来

该工艺需要提供较低温位的冷量，使原料气降温．具有工艺流

程简单、运 行成本低、回收率高的特点，

目前在轻烃回收技术中得到广泛应用。

从天然气中回收 的轻烃是优质的燃料，

也是宝贵的化工原料，

具有较高的经济价

< br>值。

本文通过采用通过防堵冻工艺的重要性来说明防堵冻工艺的必要性和原料气的组

成来设计合理的防堵冻工艺和．

在工艺设计中，

针对不同的原料 状况，

应积极采用和

开发新工艺、

新技术以达到节能降耗 、

提高轻烃收率、

减少投资的目的和通过各工厂

的防堵冻 工艺的设计当做自己设计的研究对象的方法来进行

100

万方

/< /p>

天轻烃回收装

置工艺设计

.

。

关键词

:

轻烃回收

冷换

回收率

节能措施

100

万方

/

天轻烃回收装置工艺设计< /p>

目

录

1

绪论

.... .................................................. ...........

1

1.1

技术背景及市场前景

..... .........................................

1

一

轻烃回收工艺技术发展概况：

..................................

1

二

膨胀机制冷法工艺技术的发展

..................................

1

1.

气体过冷工艺

(GSP)

及液体过冷工艺

(LSP) .....................

1

2.

直接换热

(DHX)

法

..........................................

1

(

一

)

冷剂制冷法工艺技术的发展

..................................

2

(

二

)

油吸收法的发展

............................................

3

1.2

轻烃回收技术的现状及发展方向

....................................

3

1.2.1

国内外现状

< p>................................................

3

1.2.2

工艺软件应用

..............................................

4

1.2.3

部分设备工艺简介

..........................................

4

1.2.4

原料气脱水技术

............................................

5

1.2.5

冷换技术

................................................. .

5

1.2.6

橇装化技术

.............................................. ..

5

1.3

任务的提出

... ..................................................

6

1.3.1

研究的问题

...............................................

6

1.3.2

设计的目的和意义

..........................................

6

2

相关知识的简介

...... .................................................

7

2.1

、发展轻烃回收技术的措施

........................................

7

2.2

、轻烃回收常规制冷工艺流程：

....................................

7

2.3

、轻烃回收

LSP

技术改进工艺流程：

................................

8

2.4

、低温分离法流程

...............................................

10

2.5

、工艺流程的七个环节

...........................................

10

3.

总体设计

........ .................................................. ..

11

3.1

炼油厂有关装置常规轻烃回收流程

.................................

11

3.2

有压缩机和不设压缩机两种流程的探讨

.............................

12

3.3

吸收塔吸收油的选择

..... ........................................

12

3.4

干气抽出位置的探讨

..... ........................................

12

I

西南石油大学专科毕业设计

3.5

脱硫部分探讨

........ ...........................................

13

3.6

热源选择及换热流程优化

.........................................

13

4.

详细设计

....... .................................................. ..

14

4.1

装置实际运行情况

..............................................

14

4.2

提高轻烃回收装置液烃收率

.......................................

16

4.2.1

目前轻烃回收装置

.........................................

16

4.2.2

提高液烃回收率的措施

.....................................

17

4.3

常压装置基准能耗计算与节能分析

................................

19

4.3.1

常压装置

........ .........................................

19

4.3.2

常压装置基准能耗计算

....................................

19

4.4

装置节能潜力分析与节能措施

....................................

20

4.4.1

加热炉排烟温度较高

.......................................

20

4.4.2

换热终温较低

.............................................

20

4.4.3

电脱盐

120

℃的高温热水未利用

.............................

20

4.4.4

低温热未利用

.............................................

20

5.

结论

.......... .................................................. ....

21

致谢

.............. .................................................. ..

22

参考文献

.............. ................................................

23

II

100

万方

< p>/

天轻烃回收装置工艺设计

1

1

绪论

1.1

技术背景及市场前景

一、轻烃回收工艺技术发展概况：

自

20

世纪

80

年代以来，国内外以节能降耗、提高液烃收率 及减少投资为目的，

对

NGL

回收装置的工艺方法进行了 一系歹¨的改进，

出现了许多新的工艺技术。

大致

说来， 有以下几个方面。

(

一

)

膨胀机制冷法工艺技术的发展

1.

气 体过冷工艺

(GSP)

及液体过冷工艺

(LSP)

1987

年

Ovaoff

工程公司等提出的

< p>GSP

及

LSP

是对单级膨胀机制冷工艺

(I SS)

和

多级膨胀机制冷工艺

(MTP)

的改进。典型的

GSP

及

LSP

流程分别见图

1.1

。

GSP

是针对较贫 气体

(c

；

烃类含量按液态计小于

400mL/m

3

)

、

LSP

是 针对较富气体

(C

2

+

烃类含量按液态计大于

400mL/m

3

)

而改进的

NGL

回收方法。表

5-10

列出了处理量

为

283×10

4

m

3

/d

的

N GL

回收装置采用

ISS

、

MTP

及

GSP

等工艺方法时的主要指标对比。

表

1.1 ISS

、

MTP

及

GSP

主要指标对比

工艺方法

C

2

回收率

/%

冻结情况

再压缩功率

/kW

制冷压缩功率

/kW

总压缩功率

/kW

ISS

80.0

冻结

6478

225

6703

MTP

85.4

冻结

4639

991

5630

GSP

85.8

不冻结

3961

1244

5205

美国

GPM

气体公司

Goldsmith

天然气处理厂

NGL

回收装置即在改造后采用了

GSP

法。

该装置在

1976

年建成，

处理量为

220×10

4

m

3

/d

，

原采用单级膨胀机制冷法，

1982

年改建为两级膨胀机制冷法，处理量为

242×10

4

m

3

/d

，最高可达

310×10

4

m

3

/d

，但其

乙烷收率仅为

70%

。之后改用单级膨胀机制冷的

GSP

法，乙烷收 率有了明显提高，在

1995

年又进一步改为两级膨胀机制冷的

GSP

法，

设计处理量为

380×10

4

m

3

/d

，

乙烷收

率

(

设计值

)

高达

95%

。

2.

直接换热

(DHX)

法

1

西南石油大学专科毕业设计

2

DHX

法是由加拿 大埃索资源公司于

1984

年首先提出，并在

JudyCreek

厂的

NGL

回收装置实践后效果很好，其工艺流程见图< /p>

5-18

。

图中的< /p>

DHX

塔

(

重接触塔

)

相当于一个吸收塔。

该法的实质是将脱乙烷塔回流罐的

凝液经过增压、

换冷、

节流降温后进入

DHX

塔顶部，

< p>用以吸收低温分离器进该塔气体

中的

C

3< /p>

+

烃类，

从而提高

C

3

+

收率。

将常规膨胀机制冷法

(ISS)

装置改造成

DHX

法后，

在

不回收乙烷的情况下，实践证明在相同条件下

C

3

+

收率可由

72%

提高到

95%

，而改造的

投资却较少。

< p>
我国吐哈油田有一套由

Linde

公司设计并全套引进的

< p>NGL

回收装置，

采用丙烷制冷

与膨胀机联合制冷法 ，

并引入了

DHX

工艺。

该装置以丘陵油田伴生气 为原料气，

处理

量为

120×10

4

m

3

/d

，由原料 气预分离、压缩、脱水、冷冻、凝液分离及分馏等系统组

成。工艺流程见图

5-19

。

该装置由于采用

DHX

工艺，

将脱乙烷塔塔顶回流罐的凝液降温至

-

51℃后进入

DHX

塔顶部，用以吸收低温分离器来的 气体中

C

3

+

烃类，使

C

3

+

收率达到

85%

以上。

石油大学< /p>

(

华东

)

通过工艺模拟软件计算表明，与单级膨胀机 制冷法相比，

DHX

工

艺

C

3

收率的提高幅度主要取决于气体中

C

1

/C

2

体积分数之比，而气体中< /p>

C

3

烃类含量对

其影响甚 小。

气体中

C

1

/C

< p>
2

之比越大，

DHX

工艺

C

3

收率提高越小，

当

C

1

/C

2

之比大于

12.8

时，

C

3

< br>收率增加很小。吐哈油田丘陵伴生气中

C

1

含量为

67.61%(

体积分数

)

，

< p>C

2

含量

为

13. 51%(

体积分数

)

，

C

1

/C

2

之比为

5

，故适宜采用

DHX

工艺。

在引进该工艺的基础上对其进行了简化和改进，

普遍采用膨胀机制冷

+DHX

塔

+

脱

乙烷塔的工艺流程。< /p>

DHX

塔的进料则有单进料

(

仅低温分离器分出的气 体经膨胀机制

冷后进入塔底

)

和双进料

(

低温分离器分出的气体和液体最终均进入

DHX

塔

)

之分。目

前国内已有数套这样的装置在运行，其中以采用

DHX

塔单进料的工艺居多。

福山油田第二套

NGL

回收装置采用了与图

5-19

类似的工艺流程，原 料气为高压凝析

气，

C

1

/C

2

之比约为

3.5

，处理 量为

50×10

4

m

3

/d

，

C

3

收率设计值在

90%

以上。该装置在

2005

年建成投产，

C

3

收率实际最高值可达

92%

。

(

二

)

冷剂制冷法工艺技术的发展

混合冷剂制冷

(MRC)

法采用的冷剂可根据冷冻温度的高低配制冷剂的组分与组

成 ，一般以乙烷、丙烷为主。当压力一定时，混合冷剂在一个温度范围内随温度逐渐

升高而 逐步气化，

因而在换热器中与待冷冻的天然气温差很小，

故其

效率 很高。

当

2

100

万方

/

天轻烃回收装置工艺设计

3

原料气与外输干气压差甚小，

或在原料气较富的情况下，

采用混合冷剂制冷法工艺更

为有利 。该法具有以下特点：

① 在膨胀机制冷法中，高压天然气经膨胀机制 冷后压力降低。如果商品气要求

较高压力，则需将膨胀后的低压干气再压缩，故其能耗是 相当可观的。

PetroFlux

法

压降较小，

原料气经处理后可获得较高压力的商品气，

并可利用中、低压天然气为原

< br>料气，获得较高的凝液收率。

② 回流换热器的运行压力高于透 平膨胀机制冷法中稳定塔的压力，因而提高了

制冷温度，降低了能耗。

③ PetroFlUX

法中换热器的传热温差普遍比透平膨胀机制冷法 中换热器温差小

很多，因而明显提高了换热系统的炯效率。

(

三

)

油吸收法的发展

马拉

(Mehra)

法是近年来 发展的一种油吸收法的改进工艺，其实质是用其他物理

溶剂

(

< p>例如

N-

甲基毗咯烷酮

)

代替吸收油，

吸收原料气中的

C

2

+

或

C

3

+

烃类 后采用闪蒸或

汽提的方法获得所需的乙烷、

丙烷等。

马拉 法借助于所采用的特定溶剂及不同操作参

数，

可回收

C< /p>

2

+

、

C

3

+

、

C

4< /p>

+

或

C

5

+

等。

例如，

乙烷及丙烷的收率可依市场需要，

分别为

2%

～

90%

和< /p>

2%

～

100%

。这种灵活性是只能获得宽馏分凝液 的透平膨胀机所不能比拟的。

马拉法又可分为 抽提

-

闪蒸法和抽提

-

汽提法两种流程。

此法的特点是选择性能良

好的物理溶剂，并且靠调节抽提

-

汽提塔塔底富溶剂泡点来灵活地选择

NGL

产品中较

轻组分的含量。马拉法还可与冷剂

(

丙烷

)

制 冷法结合，采用本法生产的

C

5

+

(

相对分子

质量控制在

70

～

90)

为溶剂

1.2

轻烃回收技术的现状及发展方向

从天然气中回收的。

轻烃是优质的燃料，

也是宝贵的化工原料，

具有较高的经济

价值。

冷凝分离工艺是利用原料气中各组分冷凝温 度不同的特点，

在逐步降温过程中

依次将较高沸点的组分冷凝分离出来< /p>

该工艺需要提供较低温位的冷量，使原料气降

温．具有工 艺流程简单、运行成本低、回收率高的特点，

目前在轻烃回收技术中得

到广泛应用。

1.2.1

国内外现状

1

工艺方法

目前国产化装置采用的主要工艺方法有冷剂循环制冷、膨胀制拎和混合制冷。

3

西南石油大学专科毕业设计

4

(1)

制 冷有氨、

氟里昂、

丙烷循环制冷。氨和氟里昂已被逐渐淘汰

丙烷冷剂压缩

循环制冷属新开发应用的制冷工艺，制冷温度为一

35

一一

30

℃

，

制冷系数较大，

丙烷冷剂可由轻烃回 收装置自行生产，无刺激性气味，该工艺将在我国广泛应用。

(2)

采用膨胀制冷法的工艺装置国内有膨胀机制冷和热分离机制冷两种方法

< /p>

大

多数装置采用中低压小膨胀比的单级膨胀机制冷技术，

膨 胀比小

(2

—

4)

，

制冷温度一< /p>

般为一

50

。

C

，装置运行 平稳，工艺技术成熟，膨胀机制冷工艺得到了广泛的应用。

目前国产化装置以回收

LPG

为主，

C3

平均回收率不足

60

％，深冷装置少，膨胀制冷

工艺流程单一，国产装置大多数是采用

ISS(

标准工业单级

)

膨胀制冷工艺。国内开发

应用的热分离机制冷技术，由于热分离效率低、适应性差、技术性能差、质量不过关

< p>
等原因，在我国仍处于工业试验阶段。

(3)< /p>

国外浅冷装置广泛采用丙烷制冷工艺，

在美国和加拿大多用于处理

c

；

含量较

多的伴生气，处理量为

2

～

20

万／

21

／

d< /p>

。国外深冷装置采用的制冷工艺有复叠式制

冷法、

膨胀制冷 法和膨胀制冷与冷剂制冷相结合的混合制冷法。

自

70

年代以来，

国外

节能降耗、提高液烃收率，对轻烃回收装置进行了一系列改进，

出现许多新工艺，

如气体过冷工艺

(GSP )

、液体过冷工艺

(LSP)

、直接换热工艺

(D HX)

、混合冷剂制冷工

艺等。

国外的轻烃回收装置，< /p>

大多数是以回收

C2

为目的深冷装置，

C2

收率可达

85

％

以

上．并实现橇装化，

自动化程度较高。

1.2.2

工艺软件应用

代以来，我国引进了先进的石油化工流程模拟软件，主要软件有

ASPEN

PLUS

大型

石油化工流程模拟软件、

PRO cEss

化工软件、

HYSIM

工艺流程模拟软件。通过消化吸

收，

基本掌握工艺计算软件的应用技巧，

但软件的许多功 能还没有开发出来，

在计算

方法上有一定的盲性，缺乏填料塔水力学计算 和多流道冷箱设计计算的软件。

1.2.3

部分设备工艺简介

在整个轻烃回收阶段中的冷源系统可根据工程当地水资源的情况决定采用空冷

或水冷方式，

根据电力情况压缩机可采用国产或进口名牌压缩机；

冷源系统换 热器采

用我公司专利设备（专利号：

ZL01263983.4

；

ZL01263985.0

；

ZL2.6

；

ZL2.3

；

ZL2.1

）

< p>

设备特点：专利机组在结构形式上已被国家知识产权局定为非压 力容器，更能

保障安全生产的需要，不受国家管理机构的管理和年检。

4

100

万方

/

天轻烃回收装置工艺设计

5

在天然气流量不 稳定的情况下，机组可自身调节负荷变化，并且输入功率随之

变化，

从而 达到节能运行的目的，

在已实施的项目中在保证轻烃收率的情况下，

最大

的可节能

50%

以上。

回收工艺中的换热部分换热流程很长，并且有充分的扰流措施，充分接触换热，

< br>增大回收率。

独特的除湿工艺流程，充分利用 冷却除湿和其它工艺过程中产生的冷凝热量来

进行吸附除湿的分子筛再生，减少锅炉等供 热设备的投入。

回收工艺中深冷设备全部采用环保制 冷剂，可根据载冷冷媒温度自动调整负荷

量，控制方面可选用

PLC

自动控制或单片机智能控制器。

1.2.4

原料气脱水技术

目 前国产轻烃回收装置大多数采用分子筛脱水方法，在中深冷装置中全部用分

子筛脱水方法 。

国外常用的脱水方法主要有三甘醇脱水法、

分子筛脱水法和喷注甲醇

< p>
或乙二醇防冻脱水法。

深冷装置多采用分子筛脱水法或分子筛脱水与其它脱水方式相

结合的方法。

1.2.5

冷换技术

板翅式换 热器作为主要冷换设备，

在国产装置中已得到广泛应用。

板翅式换热器

< p>
具有占地面积小、绝热材料少、安装费用低的优点，且具有较小的换热温差、传热效

率高、可最大限度地进行能量回收利用，以降低能耗，简化流程。国内合金铝板翅式

换热器处于开发、研制阶段，规格少、价格较高、流道较少。而国外生产的板翅式换

热器，换热差小

(3

～

5

℃

)

、流道多

(6

股以上

)

。

1.2.6

橇装化技术

国 内橇装化技术的开发与应用受国产设备和运输条件的限制，

橇块的数量多，

单

块重量小于国外。受国内有关标准、规范等制约．占地面积比国外大。目前国产橇装

装置的单套规模在

10

万

m3

／< /p>

d

左右，而国外橇装规模可达

80

万

m3,'d

以上。

5

西南石油大学专科毕业设计

6

1.3

任务的提出

1.3.1

研究的问题

1.

研究问题：

本课题主要是 研究轻烃回收装置工艺设计中防冻堵工艺。

所以设计要合理化，

在

设计方案中还要考虑经济问题，安全问题等。

1.3.2

设计的目的和意义

1.

拟采用的研究手段：

1.

通过防堵冻工艺的重要性来说明防堵冻工艺的必要性。

2.

通过原料气的组成来设计合理的防堵冻工艺

3

．在工艺设计中，针对不同的原料状况，应积极采用和开发新工 艺、新技术以

达到节能降耗、提高轻烃收率、减少投资的目的。

4.

通过各工厂的防堵冻工艺的设计当做自己设计的研究对象。

6

100

万方

/

天轻烃回收装置工艺设计

7

2

相关知识的简介

2.1

、发展轻烃回收技术的措施

从国内外轻烃回收技术的现状可以看出，

我国轻 烃回收技术与国外先进技术还有

一定的距离。

国内天然气资源丰富，

发展轻烃回收技术具有重要的意义。

为提高我国

轻烃回收技术 水平，建议采取以下措施：

(1)

消化吸收国 外先进技术，

在有条件的地区建设较大规模的深冷回收

c

；

液烃装

置。采用先进工艺技术和设备，降低能耗，提高轻烃产品收率。

(2)

为提高设计技术水平，

组织国内 科研人员开发目前急需的主要工艺计算软件，

如填料塔水力学计算和多流冷箱设计计算软 件等。

开发研制多流道板翅式换热器和高

效浮阎塔，提高填料塔的设计水 平。

(3)

复叠式制冷、混合冷剂制冷等制冷 工艺在国内尚未得到应用，积极开展研究

工作和开发工业试验装置，尽快改变轻烃回收装 置中制冷工艺单一的现状。

(4)

轻烃回收中 的关键设备压缩机和透平膨胀机在国内得到广泛的应用，但与国

外同类产品相比，

其技术性能有待进一步提高和完善。

建议有关生产厂家加大研制力

度，有关部门积极扶持，研制多型号、多品种的压缩机组、膨胀机组，提高机组可靠

性 、整机产品质量，

以适应国内不同规模回收装置的需要。模回收装置的需要。

(5)

积极开发和研制橇装轻烃回收装置，

提高 橇装化设计水平．

逐步形成系列化、

通用化、

标准化产品 。

橇装化的回收装置特别适合油气田产能建设和油气综合利用同

步建设的 需要，对于实现边远零散天然气的轻烃回收具有十分重要的意义。

(6)

加强对设计和管理人员的技术培训，进一步提高设计、管理人员的业务素质

和技术水平，有利于推动轻烃回收技术的发展。

2.2

、轻烃回收常规制冷工艺流程：

目前，在我国，要求收率较高的轻烃回收装置多采用有辅助制冷

(

一般为 丙烷

)

的膨胀机制冷工艺。

常规制冷工艺流程的脱甲烷塔 无精馏段，

当原料气中含

co

，

较多

时，

这种流程可能在脱甲烷塔上部几层塔板处产生固体。

为解决这个问 题而不专设脱

CO

设施，节约投资。中原油气天然气处理厂第四气体处 理厂

(

下称四气厂

)

装置采用

改进的

LSP(Liquid Sub

．

cooled Pr ocess)

工艺，有效减少了

c0

，冻堵现象，在生产

中收到较好的效果。四气厂的该装置是我国在消化吸收德国

Linde

< p>公司先进技术基础

7

西南石油大学专科毕业设计

8

上，

自行设计、< /p>

施工、

自行组织试车投产，

以回收天然气轻烃，

生产 高纯度液态乙烷、

丙烷、

丁烷、

天然汽油等产品为目的的 大型深冷处理装置，

同样采用膨胀机制冷和丙

烷辅助制冷。其具体工艺为 ：原料气设计压力

5

．

5

bar

，由燃气轮机驱动一台原料气

压缩机，

经两级压缩后压力变为

< p>33bar

。

在膨胀机的同轴增压机中，

压力最终升到

43

～

45bar

，经分子筛干燥脱水后进冷箱 ，在丙烷制冷与脱甲烷塔顶干气共同作用下，原

料气预冷到一

45

℃

～

一

55

℃

，这时，原料天然气中 的丙、丁烷和戊烷以上轻烃组

分开始大量冷凝。

气液混合物进低温分离器 分离，

分离器顶部气相主要成分为甲烷和

乙烷，

经过膨胀 机膨胀后，

温度降至一

75

℃

～

一

82~C

，

从甲烷塔中部第

22

层塔板进

料。低温分离器底部的液相 重新进入冷箱，与脱甲烷塔顶干气换冷，温度降到一

77

℃

～

一

80~C

，这股低温物 料经过焦耳一汤姆逊阀节流，最后温度降至一

105

℃～

一

107~C

，在自身压力作用下，打入脱甲烷塔顶层塔板上方 作为回流，并在此形成一

个低温区，将从塔底升上来的气相中乙烷组分冷凝下来，达到回 收的目的。

2.3

、轻烃回收

LSP< /p>

技术改进工艺流程：

常 规流程与四气厂采用流程的最大不同点是对低温分离器底部重烃的处理，常

规流程直接把 凝液打回脱甲烷塔膨胀机进料口下方，在提馏段被脱出所溶解的轻组

分，

而四气厂

LSP-1-

艺将这部分重烃进一步冷却，

经焦一汤阀节 流后打入脱甲烷塔顶

作为回流，

这样做优越性如下改善了

c()2

冻堵现象。

关于

c()2

生成固体的条件 ，

根据

热力学相平衡原理，一个定性的判定方法，是比较

co2

在气相中的分逸度大于还是小

于在某一温度的平衡蒸汽压，大于， 生成固体，易发生冻堵；小于，则不生成固体。

常规流程中，塔内二氧化碳主要随甲烷和 乙烷一起上升，乙烷等较重组分不断冷凝，

二氧化碳相对浓度增加，系统趋于产生冻堵。

LSP

流程中，重烃液体中的

c

。、

c

组分

可以吸收部分

CO

：，使之在 气相中分压降低，偏离生成固体的条件。同时，在发生冻

堵时可以融解

C O

，

固体，

改善冻堵程度。

四气厂原料气中设计< /p>

CO

含量为

1

．

5

％

(Mo1)

，

在实际运行中，

当在线分 析色谱检测出含量超过设计值时，

根据情况稍开大焦一汤节

流阀，让更多 的液体进入甲烷塔顶，控制

c()2

固体的产生。实践证明，当

C O

：含量达

3

％

～

4

％

(Mo1)

时，

装置仍能比较平稳 生产而不会冻堵。

经焦耳一汤姆孙阀节流后的

重烃温度较低，

< p>可达到一

105

℃

～

107

℃

，

在 甲烷塔顶造成局部低温，

相同操作压力

下，对乙烷的冷凝效率更高。常规 流程要达到相同的乙烷回收率，膨胀比高达

6

～

7

，

需要原料气压缩机作出更多的功才能完成。

开发

LSP

技术的

Ortloof

公司曾对此作过论

证：

在原料气和干气进出界区条件相同，

乙烷收率都是

80

％

时，

常规流程耗功

6700kW

，

8

100

< p>万方

/

天轻烃回收装置工艺设计

9

C02

冻结，

LSP

流程耗功

5200 kW

，

CO

：不冻结。重烃实际上可视作冷回流，这样，使

甲烷塔成为一个真正的精 馏塔，

重烃回流液在塔内与下方膨胀机出口含甲烷和乙烷较

多的上升气相 逆流接触，

不断吸收冷凝气中的乙烷，

既提高了收率，又改善了产品质

< p>
量。从综合考虑，

LSP

流程减少了常规流程的高压和低温，相应降 低了为达到这些条

件的设备和管线投资，

在四气厂，

除冷 箱、

低温分离器、

脱甲烷塔采用不锈钢设备外，

几乎都是 使用碳钢设备，膨胀机入出口分别为

45 bar

和

12 bar

，膨胀比仅为

3

．

75

，

可见该流程具有较大的优越性。在深冷过程中，原料气中含有多少

c()2

会发生冻结，

这是关系到装置能否在额定工况下平稳运行的重要问题。深入分析 ，掌握

CO

冻堵产

生的机理和规律，

合 理优化和改进流程，

对我们今后做类似设计和解决生产实际问题

都是有益 的轻烃回收装置的原料气来源千差万别，但装置的原料大都为原油伴生气，

或气井气，< /p>

除个别油田的气井气压力较高，

可以脱油脱水后调压直接进装置外，

使用

石油气压缩机增压再处理的占大多数，

而选用价格低廉、

< p>成熟可靠的往复式压缩机的

轻烃装置又占有很大比例

（如北京第一通 用压缩机厂的型活塞压缩机）

。

为了保证轻

烃回收装置安 全平稳运行，

以及压缩设备本身的要求，

对原料气进行稳压调节显得十

< p>
分必要。以下介绍两种比较成熟的调压气柜方式调压。气柜调压在轻烃回收装置中、

城镇煤气或沼气供应储配站等应用较多，

国内外都有许多实际运行的装置能够见到这

种技术应用。

早期陆上油田进行油气开采时，

为了控制采油速 度或抽油机节能的需要，

往往将井口回压控制较低，

如在

0.234

以下，

在油气集输到转油站或联合站进行脱水

脱气时三相分离器控制的压力就更低，

一般在

0,234

以下 ，

脱水油进入缓冲罐或直接

进入原油稳定装置进一步脱气处理，

压力会降低到微正压甚至负压。

因此在对这种气

源压力较低且较分 散的原料进行净化处理时，

往往使用缓冲时间的湿式气柜进行压力

调节， 由于气柜缓冲能力大、稳压效果好、工艺简单，可以实现无人职守，在断块分

散油田、小 气量的场合选用常压进气压缩机的轻烃装置中普遍使用。自控方式调压。

对于原料气源有 一定的余压可以利用，

结合脱水脱油缓冲分离器，

通过在分离器进出

口的工艺管路上设置调节阀等仪表检测和调节系统手段控制分离器内压力稳定到一

定的压力范围来达到原料气压力稳定目的。

对于新建或改扩建的轻烃装置，

根 据原料

气的不同来源，

可以将高低压气分别进行稳压控制，

也可以混合起来按低压气源压力

进行调节，

实际处理时要做流程模拟详 细物料核算、

能量核算和经济评估。

控压方式

为：

当缓冲分离气内的压力超过规定的压力设定值时，

卸压调节阀打开，

进气 调节阀

也降低开度；

压力降低到稳压设定值时卸压调节阀关闭，

进气调节阀恢复到正常开度。

在压力降低到设定低限时，

补气调节 阀门打开，

压力回到调压范围时再关闭。

如果后

9