伴生氣輕烴回收的工藝與優(yōu)化措施研究

1、<p>　　伴生氣輕烴回收的工藝與優(yōu)化措施研究</p><p>　　摘 要：所謂伴生氣，指的是油層中伴隨石油一起逸出的氣體和一些溶于石油中的天然氣。不僅涵蓋了甲烷、乙烷成分，同時還涵蓋了部分比較容易揮發(fā)的液態(tài)烴及微量的二氧化碳、氮、硫化氫等各類雜質。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。本文首先論述了伴生氣輕烴回收的工藝流程設計，其次，介紹了伴生氣輕烴回收的工藝設備。 <

2、;/p><p>　　關鍵詞：伴生氣 輕烴回收 工藝流程設計 設備 </p><p>　　在油氣田中有著眾多的伴生氣資源。為了確保油氣具有較高的綜合利用效率，加強伴生氣輕烴回收工藝技術研究至關重要。工藝設計過程中應選擇相匹配的制冷工藝，科學合理的設置工藝流程，利用好外冷與內冷；在選用設備時，要遵循技術先進高效的原則。 </p><p>　　一、伴生氣輕烴回收的工藝流程設計

3、 </p><p>　　雖然實際中存在各式各樣的伴生氣輕烴回收的工藝流程，但總的來說由幾個單元組合而成。工藝設計時，應對所有的工藝單元進行統(tǒng)一安排組織，以系統(tǒng)優(yōu)化角度上出發(fā)，切實保證產品的實際收率與質量，合理的節(jié)省工程投資，降低運行費用，從而實現(xiàn)技術經濟效益最大化目標。 </p><p>　　1.淺冷工藝裝置的設計 </p><p>　　外加冷劑制冷提供所需的冷量，

4、在該裝置運行能耗中最不可忽視的就是外加冷源和原料氣增壓壓縮機消耗的動力。所以，該裝置要想既經濟又正常的作業(yè)，就要求在流程設計過程中，防止有過多的增壓能耗與冷損情況的發(fā)生。對冷凝壓力進行選擇時，必須全面了解掌握氣源壓力、產品收率、外輸壓力、液烴分餾塔壓力等情況，降低增壓能耗。此外，進行淺冷分離時，常常會因為低溫分離器分出的氣體存在1.0mpa以上的壓力，而該氣體通常都會直接外輸，不用這么高的壓力，所以，應將該部分的能量予以回收。實際中，應

5、通過膨脹制冷，這樣能夠得到相應的溫降，發(fā)揮著補充裝置冷量的作用。我們應從總體流程角度出發(fā)，對增壓、冷凝分離、制冷、液烴分餾等各單元進行科學合理的設計，確保壓能與外加冷量的較高利用率。 </p><p>　　2.深冷工藝裝置的設計 </p><p>　　為了達到工藝條件下提出的冷量要求，要首選我們國家自己研發(fā)出的成效高的膨脹機制冷，如果只采用伴生氣壓降膨脹制冷是根本無法實現(xiàn)裝置對冷量的要求的

6、。所以，應采用相應的外加冷劑制冷對冷量進行補充，也就是將冷劑制冷與膨脹機制冷綜合而形成的一種混合制冷工藝。在以膨脹機制冷為主的裝置中，當原料氣預冷后，是先實施膨脹后在進行增壓（這里指的是逆升壓），還是先增壓完再膨脹（這里指的是正升壓），必須對總體的流程安排予以充分的考慮，這樣就能夠保證其具有合理的膨脹比，獲得較低的制冷溫度及較高的收率。工藝流程設計時，要充分運用先進的工藝技術，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，不斷增強液烴收率。比如，可采用氣體過冷工

7、藝、直接換熱工藝、混合冷劑制冷工藝等。 </p><p>　　3.以回收C3+烴類為目的裝置的設計 </p><p>　　在初步明確冷凝壓力后且明確具體的冷凝溫度時，要求確保C3冷凝率的適當性，不能過高又不能過低。當達到一定的壓力后，冷凝溫度由氣體組成而最終決定。如果伴生氣內存在較多C3含量，那么，冷凝溫度就會很高，含量較少時，冷凝溫度就會很低。一旦冷凝溫度下降，盡管C3的冷凝率進一步提升

8、，但常常會由于C2冷凝率提升速率更快，需要使用龐大的冷量對C2進行冷凝，同時還會耗費掉一定的熱量從凝析液中脫除，根本達不到經濟合理的要求。 </p><p>　　二、伴生氣輕烴回收的工藝設備 </p><p>　　工藝流程內包含了各種工藝設備，流程是否能滿足工藝設計的要求，主要看其選用的設備是否是高效完善的。在選擇設備過程中，要始終以高效、技術先進、可靠等角度出發(fā)。 </p>

9、<p>　　如果裝置中的氣——液分離器有內部結構及設計計算不達標的問題，那么，就會直接導致氣相攜帶出液滴，很難獲取到符合于計算結果的凝液量，這樣大大削弱了液烴回收率。我們一般使用的重力分離器沒有多佳的分離效果，為了確保具有較高的分離效果，多數(shù)相關學者都加大了該方面的研究力度，研發(fā)了多樣化的分離器，能夠應用于回收裝置中，從而保證氣——液分離效果。 </p><p>　　1.壓縮機、制冷機、膨脹機的選擇

10、</p><p>　　應積極和制造廠商溝通交流，將具體的工藝要求與有關參數(shù)告知給廠商，合理的選擇設備，以確保所選設備具有較高質量。選型過程中，要以國內自行生產的設備為首選，特殊情況下可選擇國外一些先進的設備。壓縮機和冷劑制冷機組在伴生氣輕烴回收裝置中占有重要地位，實際選型過程中，必須精確的估算出壓縮機的功率和制冷機的制冷量，這樣能夠防止過多的能耗。 </p><p><b>　　

11、2.板翅式換熱器 </b></p><p>　　由于該設備缺乏一套規(guī)范系列，所以，選擇設備時，相關設計工作者應將各股流的工藝參數(shù)、熱負荷、工藝要求全部轉達給生產廠商，然后，生產廠商再據(jù)此進行科學合理的生產，這樣所制造出的換熱器在質量上就可得到保證。無論是冷換設備還是冷劑蒸發(fā)器均適合采用板翅式換熱器，不僅具有較好的換熱效率，而且還給橇裝設計提供了極大的便利。 </p><p>&

12、lt;b>　　3.加熱爐 </b></p><p>　　選用造價合理、 爐體結構簡單、熱效率性好的加熱爐，嚴格根據(jù)相關的工藝要求生產，切實做到橇裝化。我國自行生產了圓筒式和火筒式兩種加熱爐。如果實際中存在100O一2500kW的熱負荷，應以圓筒式加熱爐為首選；在一些小型裝置中，當存在20—500kW的熱負荷時，以火筒式加熱爐為主，該爐的最大優(yōu)勢是重量輕、不會耗費太多的鋼材，也不會擠占太大的面積，

13、對于橇裝化目標的實現(xiàn)提供了重要的保障。 </p><p><b>　　三、結論 </b></p><p>　　綜上所述可知，科學合理的設計工藝流程，選擇相配套的制冷工藝，用好外冷與內冷，優(yōu)選優(yōu)質工藝方案，確保液烴具有較高回收率，適當?shù)墓?jié)約投資。使用先進高效的設備，促進技術經濟效益最大化。 </p><p><b>　　參考文獻 <

14、;/b></p><p>　　[1]邊龍.輕烴提煉 天然氣中找油田[N].大慶日報，2008年. </p><p>　　[2]朱良.輕烴類石化冷卻系統(tǒng)的空冷器散熱性能及優(yōu)化技術研究[D].內蒙古工業(yè)大學，2010年. </p><p>　　[3]童立志，李少軍，劉洪杰，賈琴芳，朱漢兵.輕烴回收膨脹機制冷工藝、編程計算方法及計算分析[J].內蒙古石油化工，200

15、9年20期. </p><p>　　[4]童立志，李少軍，劉洪杰，賈琴芳，朱漢兵.冷凝分離法輕烴回收工藝影響C_3～+收率因素系統(tǒng)分析[J].化工技術與開發(fā)，2010年01期. </p><p>　　[5]王超.影響輕烴回收裝置效益的因素分析[J].化學工程與裝備，2009年11期. </p><p>　　作者簡介：陳寧（1974年—）男，漢族，學歷大專，于2011