天然氣輕烴回收簡(jiǎn)述

天然氣輕烴回收簡(jiǎn)述摘要：本文簡(jiǎn)述了天然氣類型對(duì)輕炷回收的影響、天然氣輕炷回收的目的和方法。關(guān)鍵詞：輕炷；輕炷回收；露點(diǎn)控制；冷凝分離天然氣作為一種寶貴的資源在人民生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，天然氣中除含有甲烷外，還含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷已經(jīng)更重炷類。為了滿足商品氣或者管輸氣對(duì)炷露點(diǎn)的質(zhì)量要求，或?yàn)榱双@得寶貴的化工原料，需將天然氣中除甲烷外的一些炷類予以分離與回收。由天然氣中回收的液炷混合物成為天然氣凝液，習(xí)慣上稱為輕炷。從天然氣中回收凝液的過(guò)程稱之為天然氣凝液回收或者天然氣液回收，習(xí)慣上稱為輕炷回收?；厥盏奶烊粴饽夯蚴侵苯幼鳛樯唐罚蚴歉鶕?jù)有關(guān)商品的質(zhì)量要求進(jìn)一步分離成乙烷、丙烷、丁烷（或丙丁烷混合物俗稱液化氣）及天然汽油等產(chǎn)品。輕炷回收是天然氣處理和加工中一個(gè)十分重要的而又常見(jiàn)的工藝過(guò)程，但并不是在任何情況下驚醒輕炷回收都是經(jīng)濟(jì)合理的。它取決于天然氣的類型和數(shù)量、輕炷回收的目的、方法及產(chǎn)品價(jià)格等，特別是取決于那些可以回收的炷類組分作為液體產(chǎn)品還是作為商品氣時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比。1天然氣類型對(duì)輕炷回收的影響天然氣分為氣藏氣、伴生氣和凝析氣三種類型，類型不同，其組成也有很大差別，因此天然氣類型決定了天然氣中可以回收的炷類組成及數(shù)量。氣藏氣主要由甲烷組成，乙烷及更重炷類含量很少，因此，只是將氣體中乙烷及更重炷類回收作為產(chǎn)品高于其在商品氣中的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，才考慮進(jìn)行輕炷回收。我國(guó)川渝、長(zhǎng)慶和青海氣區(qū)有的天然氣屬于乙烷及更重炷類含量很少的干天然氣（即貧氣），故應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證以確定是否需要回收凝液。此外，塔里木、長(zhǎng)慶氣區(qū)有的天然氣則屬于含少量C5+重炷的濕天然氣，為了使進(jìn)入輸氣管道的氣體炷露點(diǎn)符合要求，必須采用低溫分離法將少量的C5+重炷脫除，其目的只要是控制天然氣的炷露點(diǎn)。伴生氣中通常含有較多乙烷及更重炷類，為了獲得液炷產(chǎn)品，同時(shí)也為了符合商品氣或管輸氣的炷露點(diǎn)要求，必須進(jìn)行輕炷回收。凝析氣中一般含有較多的戊烷以上炷類，當(dāng)壓力降低至相包絡(luò)線以下時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)反凝析現(xiàn)象。因此除需要回收因反凝析而在井場(chǎng)和處理廠獲得的凝析油外，由于氣體中仍含有不少可以冷凝回收的炷類，無(wú)論分離出凝析油后的氣體是否要經(jīng)壓縮回注地層，通常都應(yīng)回收天然氣凝液，從而額外獲得一定數(shù)量的液炷。2輕炷回收的目的輕炷回收的目的只要為：①使商品氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)；②滿足管輸氣質(zhì)量要求；③最大程度回收凝液。3.1使商品氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)為了符合商品氣質(zhì)量指標(biāo)，需要將從井口采出和從礦場(chǎng)分離器分出的天然氣進(jìn)行處理，即：脫水以滿足水露點(diǎn)要求、如果天然氣中含有H2S、CO2時(shí)，則需脫除這些酸性組分、當(dāng)商品氣對(duì)烴露點(diǎn)有要求時(shí)，就需要進(jìn)行輕烴回收。3.2滿足管輸氣質(zhì)量要求對(duì)于海上或者內(nèi)陸邊遠(yuǎn)地區(qū)生產(chǎn)的天然氣來(lái)講，為了滿足管輸要求，有時(shí)需要就地預(yù)處理，然后再經(jīng)過(guò)管道輸送至天然氣處理廠進(jìn)一步處理。如果天然氣在管輸中析出凝液，將會(huì)帶來(lái)增大壓降或者出現(xiàn)兩相流則下游需增設(shè)液塞捕集器以保護(hù)設(shè)備。3.3最大程度的回收天然氣凝液在下述情況下需要最大程度的回收天然氣凝液：①?gòu)陌樯鷼饣厥盏降囊簾N產(chǎn)品返回原油中價(jià)值更高。②輕烴回收過(guò)程中得到的液烴比其作為商品氣中的組分時(shí)價(jià)值更高，因而具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。3輕烴回收方法輕烴回收可以在油氣田礦場(chǎng)進(jìn)行，也可在天然氣處理廠、氣體回注廠中進(jìn)行?；厥盏姆椒ɑ痉譃槲椒ā⑽辗袄淠蛛x法三種。目前基本上均采用冷凝分離法。3.1吸附法吸附法系利用固體吸附劑（如活性炭）對(duì)各種烴類的吸附容量不同，從而使天然氣中的一些組分得以分離的方法。在北美，有時(shí)利用這種方法從濕氣中回收較重的烴類，且多用于處理量較小的及較重?zé)N類含量較少的天然氣，也可用來(lái)同時(shí)從天然氣中脫水及回收重?zé)N，使天然氣的水露點(diǎn)及烴露點(diǎn)均符合管輸要求。吸附法的優(yōu)點(diǎn)是裝置比較簡(jiǎn)單，不需要特殊材料和設(shè)備，投資較少；缺點(diǎn)是需要幾個(gè)吸附塔切換操作，產(chǎn)品的局限性達(dá)，加之能耗較大，成本較高，燃料氣消耗大。3.2油吸收法油吸收法利用不同烴類在吸收油中溶解度不同，使天然氣中各個(gè)組分得以分離。吸收油一般采用石腦油、煤油或者柴油。按照吸收溫度的不同，油吸收法又可分為常溫、中溫和低溫油吸收法（冷凍油吸收法）三種。常溫吸收法的溫度一般為30°C左右，以回收C3+烴類為主要目的；中溫油吸收法的溫度一般為-20°C以上，C3收率為40%左右；低溫油吸收的溫度在-40C左右，C3的收率一般為80%?90%，C2收率一般為35%?50%。油吸收法是20世紀(jì)五六十年代廣泛采用的一種輕烴回收方法，尤其是在60年代初由于低溫油吸收法可以在原料氣壓力下運(yùn)行，收率較高，壓降較小，而且允許使用碳鋼，對(duì)原料氣處理要求不高，且單套裝置處理量較大，故一直在油吸收法中占主導(dǎo)地位。但因低溫油吸收法能耗及投資較高，因而在70年代以后已逐漸被更加經(jīng)濟(jì)與先進(jìn)的冷凝分離法取代。但阿爾及利亞部分天然氣處理廠還在采用油吸收法。3.3冷凝分離法冷凝分離法是利用在一定壓力下天然氣中各組分的沸點(diǎn)不同，將天然氣冷卻至露點(diǎn)溫度以下某一值，使其部分冷凝與氣液分離，從而得到富含較重?zé)N類的天然氣凝液。這部分天然氣凝液一般又采用精餾的方法進(jìn)一步分離成所需要的液烴產(chǎn)品。通常，這種冷凝分離過(guò)程又是在幾個(gè)不同溫度等級(jí)(溫位)下完成的。由于天然氣的壓力、組成及所要求的輕烴回收的收率不同，故NGL回收過(guò)程中的冷凝溫度也有所不同。根據(jù)其最低冷凝分離溫度，通常又將冷凝分離法分為淺冷分離與深冷分離兩種。前者最低冷凝分離溫度一般在-20?-35°C，后者一般均低于-45C，最低在-100C以下。冷凝分離法的特點(diǎn)是需要向氣體提供溫度等級(jí)合適的足夠冷量使其降溫至所需值。按照提供冷量的制冷方法不同，冷凝分離法又可分為冷劑制