伴生气轻烃回收的工艺与优化措施研究.doc

1、伴生气轻烃回收的工艺与优化措施研究摘 要：所谓伴生气，指的是油层中伴随石油一起逸出的气体和一些溶于石油中的天然气。不仅涵盖了甲烷、乙烷成分，同时还涵盖了部分比较容易挥发的液态烃及微量的二氧化碳、氮、硫化氢等各类杂质。主要用途是制取甲醇、乙二醇、醋酸、乙烯、丙烯等化工原料或用作燃料。本文首先论述了伴生气轻烃回收的工艺流程设计，其次，介绍了伴生气轻烃回收的工艺设备。 关键词：伴生气 轻烃回收 工艺流程设计 设备 在油气田中有着众多的伴生气资源。为了确保油气具有较高的综合利用效率，加强伴生气轻烃回收工艺技术研究至关重要。工艺设计过程中应选择相匹配的制冷工艺，科学合理的设置工艺流程，利用好外冷与内冷；

2、在选用设备时，要遵循技术先进高效的原则。 一、伴生气轻烃回收的工艺流程设计 虽然实际中存在各式各样的伴生气轻烃回收的工艺流程，但总的来说由几个单元组合而成。工艺设计时，应对所有的工艺单元进行统一安排组织，以系统优化角度上出发，切实保证产品的实际收率与质量，合理的节省工程投资，降低运行费用，从而实现技术经济效益最大化目标。1.浅冷工艺装置的设计 外加冷剂制冷提供所需的冷量，在该装置运行能耗中最不可忽视的就是外加冷源和原料气增压压缩机消耗的动力。所以，该装置要想既经济又正常的作业，就要求在流程设计过程中，防止有过多的增压能耗与冷损情况的发生。对冷凝压力进行选择时，必须全面了解掌握气源压力、产品收率

3、、外输压力、液烃分馏塔压力等情况，降低增压能耗。此外，进行浅冷分离时，常常会因为低温分离器分出的气体存在 1.0mpa 以上的压力，而该气体通常都会直接外输，不用这么高的压力，所以，应将该部分的能量予以回收。实际中，应通过膨胀制冷，这样能够得到相应的温降，发挥着补充装置冷量的作用。我们应从总体流程角度出发，对增压、冷凝分离、制冷、液烃分馏等各单元进行科学合理的设计，确保压能与外加冷量的较高利用率。 2.深冷工艺装置的设计 为了达到工艺条件下提出的冷量要求，要首选我们国家自己研发出的成效高的膨胀机制冷，如果只采用伴生气压降膨胀制冷是根本无法实现装置对冷量的要求的。所以，应采用相应的外加冷剂制冷对

4、冷量进行补充，也就是将冷剂制冷与膨胀机制冷综合而形成的一种混合制冷工艺。在以膨胀机制冷为主的装置中，当原料气预冷后，是先实施膨胀后在进行增压（这里指的是逆升压） ，还是先增压完再膨胀（这里指的是正升压），必须对总体的流程安排予以充分的考虑，这样就能够保证其具有合理的膨胀比，获得较低的制冷温度及较高的收率。工艺流程设计时，要充分运用先进的工艺技术，实现节能降耗的目的，不断增强液烃收率。比如，可采用气体过冷工艺、直接换热工艺、混合冷剂制冷工艺等。 3.以回收 C3+烃类为目的装置的设计 在初步明确冷凝压力后且明确具体的冷凝温度时，要求确保 C3 冷凝率的适当性，不能过高又不能过低。当达到一定的压力

5、后，冷凝温度由气体组成而最终决定。如果伴生气内存在较多 C3 含量，那么，冷凝温度就会很高，含量较少时，冷凝温度就会很低。一旦冷凝温度下降，尽管C3 的冷凝率进一步提升，但常常会由于 C2 冷凝率提升速率更快，需要使用庞大的冷量对 C2 进行冷凝，同时还会耗费掉一定的热量从凝析液中脱除，根本达不到经济合理的要求。 二、伴生气轻烃回收的工艺设备 工艺流程内包含了各种工艺设备，流程是否能满足工艺设计的要求，主要看其选用的设备是否是高效完善的。在选择设备过程中，要始终以高效、技术先进、可靠等角度出发。 如果装置中的气液分离器有内部结构及设计计算不达标的问题，那么，就会直接导致气相携带出液滴，很难获取

6、到符合于计算结果的凝液量，这样大大削弱了液烃回收率。我们一般使用的重力分离器没有多佳的分离效果，为了确保具有较高的分离效果，多数相关学者都加大了该方面的研究力度，研发了多样化的分离器，能够应用于回收装置中，从而保证气液分离效果。 1.压缩机、制冷机、膨胀机的选择 应积极和制造厂商沟通交流，将具体的工艺要求与有关参数告知给厂商，合理的选择设备，以确保所选设备具有较高质量。选型过程中，要以国内自行生产的设备为首选，特殊情况下可选择国外一些先进的设备。压缩机和冷剂制冷机组在伴生气轻烃回收装置中占有重要地位，实际选型过程中，必须精确的估算出压缩机的功率和制冷机的制冷量，这样能够防止过多的能耗。 2.板

7、翅式换热器 由于该设备缺乏一套规范系列，所以，选择设备时，相关设计工作者应将各股流的工艺参数、热负荷、工艺要求全部转达给生产厂商，然后，生产厂商再据此进行科学合理的生产，这样所制造出的换热器在质量上就可得到保证。无论是冷换设备还是冷剂蒸发器均适合采用板翅式换热器，不仅具有较好的换热效率，而且还给橇装设计提供了极大的便利。 3.加热炉 选用造价合理、 炉体结构简单、热效率性好的加热炉，严格根据相关的工艺要求生产，切实做到橇装化。我国自行生产了圆筒式和火筒式两种加热炉。如果实际中存在 100O 一 2500kW 的热负荷，应以圆筒式加热炉为首选；在一些小型装置中，当存在 20500kW 的热负荷时

8、，以火筒式加热炉为主，该炉的最大优势是重量轻、不会耗费太多的钢材，也不会挤占太大的面积，对于橇装化目标的实现提供了重要的保障。 三、结论 综上所述可知，科学合理的设计工艺流程，选择相配套的制冷工艺，用好外冷与内冷，优选优质工艺方案，确保液烃具有较高回收率，适当的节约投资。使用先进高效的设备，促进技术经济效益最大化。 参考文献 1边龙.轻烃提炼 天然气中找油田N.大庆日报，2008 年. 2朱良.轻烃类石化冷却系统的空冷器散热性能及优化技术研究D.内蒙古工业大学，2010 年. 3童立志，李少军，刘洪杰，贾琴芳，朱汉兵.轻烃回收膨胀机制冷工艺、编程计算方法及计算分析J.内蒙古石油化工，2009 年 20 期. 4童立志，李少军，刘洪杰，贾琴芳，朱汉兵.冷凝分离法轻烃回收工艺影响 C_3+收率因素系统分析J.化工技术与开发，2010 年 01期. 5王超.影响轻烃回收装置效益的因素分析J.化学工程与装备，2009 年 11 期. 作者简介：陈宁（1974 年）男，汉族，学历大专，于 2011 年毕业于北京石油大学（北京）石油工程专业，在长庆油田分公司超低渗透油藏第一项目部从事轻烃生产管理工作。