天然气凝液回收
天然气凝液回收方法
天然气凝液回收方法天然气采集和输送中，由于压力、温度等因素，会导致一部分天然气凝结成液态，并与天然气混合传输，形成天然气凝液。
凝液的存在会降低天然气的流动性和储存密度，造成能源浪费和环境污染。
因此，对于天然气凝液的回收和利用已成为天然气开发利用的重要环节。
本文将介绍天然气凝液回收的方法。
天然气液体回收方法管路隔绝回收法该方法通过对管道隔绝段内的凝液进行回收，具体操作步骤如下：1.在气体管道中合适位置上加装隔离阀门；2.关闭阀门，使凝液在管道内集聚；3.打开管道搭接阀门，将凝液抽取出来，送至净化和脱水装置中进行处理。
该方法优点是对管道影响极小，操作简单快速。
但是不适用于排放量较大的凝液回收。
阶段分离回收法该方法通过对天然气凝液进行连续分离，对不同阶段的凝液进行回收利用，具体操作步骤如下：1.将凝液送至天然气凝液分离设备中；2.通过不同的物理或化学分离方式，将凝液分离成不同组分；3.对分离后的不同组分进行回收与利用。
该方法适用于排放量较大的凝液回收，但需要较为复杂的设备和技术。
天然气凝液回收的利用途径再生天然气的生产由于凝液中主要是可燃气体成分，因此可以通过脱除水分和杂质后，再经过特定的制冷、压缩等工艺，制得再生天然气(RNG)。
该 RNG 具有与天然气相当的热值和能量密度，可直接注入天然气管网中进行利用。
液态石油气(LPG)的生产凝液中的液化石油气(主要是丁烷和丙烷)也可直接作为家庭、工业用液化石油气使用。
通过提纯、储存、运输等措施，制成LPG并输送至市场销售。
工业原料天然气凝液中还含有多种化工原料组分，如乙烯、丙烯、丁烷、异丁烷等，可以利用化工工艺进行转化制备，生产各种工业原料和合成材料。
天然气凝液回收的优势•资源利用：天然气凝液回收和利用不仅可以提高天然气的利用率，减少天然资源浪费，还可生产多种资源和能源产品；•环保效益：凝液回收可以避免凝液的排放和对环境的影响，减少环境资源的消耗和污染，保护大自然和人类健康；•经济效益：通过对凝液进行回收和利用，可以提高能源的综合效益，提高企业的竞争力和产品附加值。
天然气凝液回收工艺探讨
天然气凝液回收工艺探讨【摘要】从天然气中回收的液烃混合物称为天然气凝液，又称为轻烃；这个回收的的过程称为天然气凝液回收，也称为轻烃回收。
在油气田开发中往往存在大量的天然气凝液，这是丰富的天然气资源，为了使其得到有效利用，提高气田开发的经济效益，国内油气田已经开展了大量的回收工艺研究。
本文将对天然气凝液回收工艺进行探讨。
【关键词】天然气凝液回收工艺随着国内经济的告诉发展，能源紧张问题已经引起了广泛关注，中国既是石油消耗大国，也是石油进口大国。
因此，如何提高能源的利用率是石油系统缓解石油资源刻不容缓的义务和责任。
天然气凝液回收工艺的发展对油气资源的充分利用起到了重要作用。
1 天然气凝液回收工艺简介从天然气中回收凝液的方法基本上可分为吸附法、油吸收法和冷凝分离法三种。
1.1 吸附法吸附法的原理是利用固体吸附剂对不同种类烃的吸附量的不同，使天然气中某些组分得以分离。
这种方法的优点是装置比较简单，不需要特殊材料和设备，投资较少；缺点是使用范围比较局限，多用于处理量较小（小于57x104m3/d）及较重烃类含量较少的天然气，而且操作成本较高。
1.2 油吸收法油吸法的原理是利用不同烃类在吸收油中溶解度的差异，使天然气中各个组分得以分离。
吸收油一般采用相对分子量处于100～200之间的石脑油、煤油等。
由于吸收油相对分子量越小，天然气凝液收率越高，吸收油蒸发损失越大，因此，吸收油的选着应当考虑回收率和挥发损失的问题。
此法的优点是系统压降小，单套装置处理能力大，对原料气处理没有严格要求等；缺点是能耗大，操作费用高。
1.3 冷凝分离法冷凝分离法的原理是利用同一压力下天然气中各组分的挥发度的不同，将天然气冷却至露点温度以下，使富含较重烃类的天然气液分离出来的过程。
一般来说，这种冷凝分离过程需要在几个不同温度等级下完成的。
按照提供冷量的制冷系统不同，冷凝分离法可分为直接膨胀制冷法、冷剂制冷法和联合制冷法三种这种方法的优点是工艺流程简单、操作方便、对待分离天然气成分的适应性大、效率高，通过近几十年来的发展已经成为了国内外的主流技术，现今新建天然气凝液回收装置超过90%的都采用透平膨胀机制冷法。
第七章天然气凝液回收
三、我国天然气凝液回收概况 我国天然气处理与加工工业是在60年代以后才发展起来的，而大规模的 建设是在70年代后期至80年代。其中，大庆、胜利、辽阿、中原等油田的伴 生气主要是经过加工生产天然气凝液，或再进一步分离为乙烷、丙烷、丁烷 (或液化石油气)和天然汽油；四川及陕北气藏气，主要是经过处理生产商天 然气，也有一小部分用来回收天然气凝液。就天然气加工率来讲，目前我国 已达到世界先进水平。
第七章天然气凝液回收
二、天然气液回收的目的 1. 生产管输气 使天然气的烃露点满足管输要求，防止天然气中较重烃类在输送过程 中冷凝，增加输送阻力和能耗。 2. 满足商品天然气对烃露点的要求 根据商品气的质量指标对烃露点要求，对天然气液烃进行回收。如果 天然气中可以冷凝回收的烃类很少，只需适当回收天然气凝液进行露点控 制即可；如果可以冷凝回收的烃类成为液体产品比作为商品气中的组分具 有更好的经济效益时，则应在满足商品气最低热值要求的前提下，最大程 度地回收天然气凝液。因此，天然气液回收的深度不仅取决天然气的组成 (乙烷和更重烃类的含量)，还取决于商品气对热值和烃露点的要求等因素。
收凝液的过程称之为天然气凝液回收或天然气液回收(NGL回收)．我国
习惯上称为轻烃回收，讲课时提到的轻烃回收和天然气凝液回收都是一
回事。
第七章天然气凝液回收
二、世界天然气凝液回收的工业发展
当前，天然气凝液的回收率和生产能力是衡量一 个国家天然气工业发展 水平的重要标志之一。回顾—些发达国家天然气凝液回收的发展过程．大致 可分为以下四个阶段：
①井口汽油时代(1910一19204年)：由油井井口分离器分离出的伴生气经 压缩、冷凝和分离后即可得到井口汽油。井口汽油组成不定，也不稳定。这 一阶段只是对伴生气进行简单处理，以防止在输气管道中析出液烃。
气田天然气凝液回收
气田天然气凝液回收5．2天然气凝液回收5．2．1当天然气组成中丙烷及更重的烃类组分较多时，宜进行天然气凝液的回收。
5．2．2天然气凝液回收的工艺方法应根据天然气的气量、组成、压力、产品规格及收率等因素，经技术经济比较后确定。
5．2．3天然气凝液回收装置宜集中设置。
天然气凝液回收装置的设计能力应与所辖油气田或区块的产气量相适应，允许波动范围应取60％～120％，装置年累计设计开工时数应按8000h计算。
5．2．4采用低温分离的天然气凝液回收装置，天然气水露点应至少比最低制冷温度低5℃。
5．2．5天然气凝液回收装置的收率应通过技术经济分析确定。
以回收乙烷及更重烃类为主的装置，乙烷收率宜为50％～85％。
以回收丙烷及更重烃类为主的装置，丙烷收率宜为70％～90％。
5．2．6装置的原料气组成应具有足够的代表性和适当的波动范围，并应根据天然气冬、夏季组成变化的差异，结合天然气开发过程中的原料气组成变化趋势，确定合适的上限和下限。
5．2．7天然气凝液回收装置的进料总管应设有紧急截断阀。
紧急截断阀前应设置越装置旁路或放空阀和安全阀。
5．2．8经凝液回收后的净化天然气应符合现行国家标准《天然气》GB17820的规定，进入输气管道的天然气尚应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251的有关规定。
5．2．9天然气凝液及其产品应符合下列规定：1液化石油气应符合现行国家标准《液化石油气》GB11174的有关规定；2稳定轻烃应符合现行国家标准《稳定轻烃》GB9053的有关规定；3天然气凝液及其他产品的技术要求应符合设计委托书或设计合同的要求。
5．2．10天然气凝液回收装置的设计应符合现行行业标准《天然气凝液回收设计规范》SY／T0077的有关规定。
5．2．11天然气凝液回收装置产生的污水应收集后集中处理，并应符合本规范第6．2节中的规定。
5处理工艺5．2天然气凝液回收5．2．5“乙烷收率宜为50％～85％”的规定与《天然气凝液回收设计规范》SY／T 0077-2008的要求一致；近年来由于石油产品价格的提高，凝液回收装置效益较好，已设计和正在运行的大、中、小型轻烃回收装置的丙烷收率一般为70％～85％，采用吸收塔工艺的装置丙烷收率高达95％以上，因此将丙烷收率修改为“丙烷收率宜为70％～90％”。
天然气凝液回收
②原料气压力为3.60MPa，温度为14℃；干气外输压力为1.64MPa；
③最低制冷温度为-87℃．丙烷收率约为66％(x)。
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第3节 天然气凝液回收工艺
三、C3+凝液回收工艺的应用
（三）透平膨胀机制冷法-深冷工艺
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第3节 天然气凝液回收工艺
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一、工艺及设备
（三）冷凝分离
确定经济合理的冷凝分离工艺及条件至关重要。
1．多级冷凝与分离 2.适宜的冷凝分离压力与温度 3.低温换热设备
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一、工艺及设备
（三）冷凝分离 1．多级冷凝与分离 采用多级冷凝与分离的原因是： ①可以合理利用制冷系统不同温位的冷量，从而降低能耗。 ②可以使原料气获得初步分离。 ③组织工艺流程的需要。
三、C3+凝液回收工艺的应用 （四）冷剂与透平膨胀机联合制冷法
丙烷收率高、原料气较富或其压力需设压缩机的天然气液回收装置，多用
冷剂预冷与膨胀机联合制冷法，冷剂为丙烷或氨。 设计条件为： 处理量为50×104m3/d, 最低冷冻温度为-85～-89℃, 丙烷收率为80～ 85%, 液烃产量为110 ～ 130t/d
（二）改进的低温油吸收法
（三）透平膨胀机制冷法 （四）冷剂与透平膨胀机联合制冷法 （五）直接换热（DHX）法 （六）其他方法
1. 混合冷剂制冷法 2. PetroFlux法 3. 改进塔顶回流的高丙烷收率法 4. 强化吸收法
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二、以回收 C3＋烃类为目的天然气凝液回收工艺流程 （一） 采用冷剂制冷法的浅冷分离工艺流程 ①冷冻温度：一般在-15~-35℃；冷凝压力：1.6~2.4MPa ②目的：回收丙烷及以上组分（C3+)，丙烷回收率20 ~40% ；
天然气凝液回收的方法
天然气凝液回收的方法天然气（Natural Gas）是指在地下储存的，由甲烷等烃类气体为主的混合气体。
天然气是一种清洁、高效、安全的化石能源，被广泛应用于家庭供暖、工业生产等领域。
然而，天然气开采过程中会产生大量凝液，这些液体通常被当做废物排放或者直接燃烧，会对环境造成严重污染。
因此，开发天然气凝液回收技术，实现天然气利用的高效、清洁和可持续发展，是当前一个非常重要的课题。
本文将介绍几种天然气凝液回收的方法，包括常用的液体回收系统、蒸发器回收系统和吸收器回收系统。
液体回收系统液体回收系统通过将天然气凝液收集到容器中，然后将液体运送到离设备更远的地方储存和处理。
液体回收系统包括以下三个主要组件：收集器、储存器和泵。
液体回收系统的优点是可以减少污染，但其缺点是造成高运输和处理成本，因为大量的液体需要转移到更远的地方储存或者卸载。
蒸发器回收系统蒸发器回收系统是通过将凝液暴露在高温或者高压下以使其转化为气体，从而回收天然气。
蒸发器回收系统包括以下三个主要组件：蒸发器、储存器和加热器。
蒸发器回收系统的优点是可减少运输成本，但其缺点是会对环境产生一定的排放物质污染，因为它需要能源来推动蒸发过程。
吸收器回收系统吸收器回收系统是通过将天然气凝液通过一种化学吸收剂进行处理，以将其中的烃类物质吸收或吞噬，从而回收天然气。
吸收器回收系统包括以下三个主要组件：吸收器、再生器和储存器。
吸收器回收系统的优点是可以将天然气凝液收集并转化为天然气，同时可以减少对环境产生的污染物质，其缺点是如需大量生产吸收剂，会产生较大的环境、能源和资金成本，在处理后的废渣物也需要进行特别处理。
为了选择适合自己产品的天然气凝液回收系统，需要考虑诸多因素，例如要回收的凝液类型、产品系统的大小、环境规定的污染限制等等。
针对不同的因素，这三种天然气凝液回收系统分别有其优缺点。
因此，当需要进行天然气凝液处理时，我们应该仔细考量自身实际情况、技术条件和工程物资，根据具体情况选择最适合自己产品的回收系统，并认真执行各项操作规范，在保障经济效益的同时，尽可能达到环保、高效、可持续性发展的要求。
第七章-天然气凝液回收
3. 冷凝分离法 冷凝分离法是利用在一定压力下天然气中各组分的挥发度不同，将天 然气冷却至烃露点温度以下，得到一部分富含较重烃类的天然气凝液。 此法的特点是需要向气体提供足够的冷量使其降温。按照提供冷量的 制冷系统不同，冷凝分离法可分为冷剂制冷法、直接膨胀制冷法和联合制 冷法三种。 （1）冷剂制冷法 冷剂制冷法也称为外加冷源法(外冷法)，其特点是： ①是由独立设置的冷剂制冷系统向原料气提供冷量，其制冷能力与原料气 无直接关系；②根据原料气的压力、组成及要求的天然气液的回收深度， 可选择不同温度级别的冷剂(制冷工质)，例如氨、丙烷及乙烷，也可以是 乙烷、丙烷等烃类混合物；③制冷循环可以是单级或多级串联，也可以是
(3)联合制冷法 联合制冷法又称为冷剂与其接膨胀联合制冷法。 此法冷量来自两部分：一部分由膨胀制冷法提供；一部分则由冷剂制 冷法提供。当原料气组成较富，或其压力低于适宜的冷凝分离压力， 为了充分、经济地回收天然气液而设置原料气压缩机时，应采用有冷 剂预冷的联合制冷法。
由于我国的伴生气大多具有组成较富、压力较低的特点，所以自 80年代以来新建或改建的天然气液回收装置普遍采用膨胀制冷法及有 冷剂预冷的联合制冷法，而其中的膨胀制冷设备又以透平膨胀机为主。
②天然汽油时代(1920—1940年)：这—阶段天然气凝液回收方法有了很 大发展，常温油吸收法逐步取代了初期的压缩法。主要产品是经过稳定的天 然汽油，同时已开始生产液化石油气。
③液化石油气(或丙烷，丁烷)时代（1940—1960年)：液化石油气的生 产始于30年代，到40年代以后其产量迅速增加、不仅促进了天然气化工的 发展，也给城市提供了清洁方便的燃料。这一阶段天然气凝液回收入方法 已从常温油吸收法逐渐转为低温油吸收法(冷冻油吸收法)，丙烷、丁烷的回 收率有了显著提高。
天然气轻烃回收工艺
天然气轻烃回收工艺
国外天然气轻烃回收一般称之为天然气凝液回收，简称NGL(即Natural Gas Liquids)回收。
国内习惯称轻烃回收。
天然气凝液回收的目的是为了从中回收乙烷以上的轻质烃类。
目前的回收深度已从回收凝析油、丙、丁烷上升到乙烷。
从乙烷半成品到凝析油半成品统称为天然气凝液，它们是目前制备乙烯的原料。
据预测石化原料乙烯和丙烯的需求量将会大大增加，而从天然气中回收凝液将不能满足这个需求。
我国轻烃回收生产开始于六十年代，进入八十年代后各油田有了迅猛的发展。
装置增加到80多套。
特别是建有大、中型乙烯厂的油田利用它来生产乙烯的原料，如大庆。
引进的大型轻烃回收装置，全部采用了透平膨胀机深冷工艺。
天然气轻烃回收工艺有四种：
①缩法：早期压缩法仅能回收少量重烃(C5+以上)；
②吸附法：吸附间歇操作，能耗高，应用不广；
③吸收法：传统方法以油吸收为主，分常温和低温两类；
④冷冻法：分外冷和内冷法。
原理上则有依靠气体压能膨胀制冷、外加制冷及混合制冷等类型，膨胀致冷又有节流、膨胀机及热分离机等形式。
但是这四种回收的回收率却不同，下面是他们的对比：
润成石化设备提供。
第五章天然气凝液回收
第五章天然气凝液回收如前所述，天然气（尤其是凝析气及伴生气）中除含有甲烷外，一般还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及更重烃类。
为了符合商品天然气质量指标或管输气对烃露点的质量要求，或为了获得宝贵的液体燃料和化工原料，需将天然气中的烃类按照一定要求分离与回收。
目前，天然气中的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及更重烃类除乙烷有时是以气体形式回收外，其它都是以液体形式回收的。
由天然气中回收到的液烃混合物称为天然气凝液(NGL)，简称液烃或凝液，我国习惯上称其为轻烃，但这是一个很不确切的术语。
天然气凝液的组成根据天然气的组成、天然气凝液回收目的及方法不同而异。
从天然气中回收凝液的工艺过程称之为天然气凝液回收（NGL回收，简称凝液回收），我国习惯上称为轻烃回收。
回收到的天然气凝液或直接作为商品，或根据有关产品质量指标进一步分离为乙烷、液化石油气(LPG，可以是丙烷、丁烷或丙烷、丁烷混合物）及天然汽油（C5+）等产品。
因此，天然气凝液回收一般也包括了天然气分离过程。
目前，美国、加拿大是世界上NGL产量最多的两个国家，其产量占世界总产量的一半以上。
第一节天然气凝液回收目的及方法虽然天然气凝液回收是一个十分重要的工艺过程，但并不是在任何情况下回收天然气凝液都是经济合理的。
它取决于天然气的类型和数量、天然气凝液回收目的、方法及产品价格等，特别是取决于那些可以回收的烃类组分是作为液体产品还是作为商品气中组分时的经济效益比较[1,2]。
一、天然气类型对天然气凝液回收的影响我国习惯上将天然气分为气藏气、凝析气及伴生气三类。
天然气类型不同，其组成也有很大差别。
因此，天然气类型主要决定了天然气中可以回收的烃类组成及数量。
气藏气主要是由甲烷组成，乙烷及更重烃类含量很少。
因此，只是将气体中乙烷及更重烃类回收作为产品高于其在商品气中的经济效益时，一般才考虑进行天然气凝液回收。
我国川渝、长庆和青海气区有的天然气属于乙烷及更重烃类含量很少的干天然气（即贫气），应进行技术经济论证以确定其是否需要回收凝液。
天然气凝液回收
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一、回收天然气凝液的必要性
有利于改善天然气质量，降低烃露点，防 止在管输中有液态烃凝结。
回收的凝液产品是重要的民用燃料和化工 原料； 提高资源的综合利用率，有良好的经济效 益和社会效益。
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二、天然气凝液回收方法
吸附法
油吸收法
低温分离法
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1. 吸附法
吸附法是利用具有多孔结构的固体吸附
第8章 提取天然气中的液烃
天然气凝液是从天然气中回收C2+的烃类混合
物的总称。一般包括乙烷 、液化石油气和天然汽 油。 NGL—natural gas liquid ，天然气凝液。 LPG—Liquefied Petroleum Gas 液化石油气。 LNG—Liquefied Natural Gas,液化天然气。
三、 制冷循环的热力计算
（一）理想制冷循环在T—S图上的表达
1.等熵可逆压缩（绝热可逆压缩）
2.等压等温可逆冷凝 q2=T2(S2－S3) 3.等熵可逆膨胀（绝热可逆膨胀） 4.等压等温可逆蒸发
q1=T1(S1－S4)
压缩机对1公斤制冷剂所做的净功We为 We=W1－W2=q2－q1=T2(S2－S3)－T1(S1－S4)
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（二）实际制冷循环
2.实际制冷循环在lgP-H(压焓)图上的表达
(1)压缩过程，以线段1-2表示
(2)冷却、冷凝及过冷过程，以线段
2-2’-3’-3表示 (3)节流膨胀过程，以线段3—4表示 (4)蒸发过程，以线段4-1表示
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（三）制冷过程的热与功
1.理想制冷循环过程的热与功
图8-6中的1-2-3-4-1围成的面积
第8章 天然气凝液回收
图8-4
低温分离法三种类型流程示意图
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一、轻烃回收工艺流程（补充）
冷剂制冷工艺流程 逆升压式膨胀机制冷工艺流程 正升压膨胀机制冷工艺流程 丙烷预冷与膨胀制冷结合的混合制冷工艺
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低温分离工艺的组成
中 高 压 气
原 料 气
低 压 气
预分离
压 缩
净 化
冷凝分离
液 烃 分 馏
制 冷
产 品 储 配
四、混合制冷工艺流程
图8-8为丙烷预冷与膨胀制冷相结合的混合 制冷原理流程图；本流程特点：
制冷温度低，产品收率高；
可解决膨胀机对富气不适用的问题。
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图8-8 冷剂制冷+膨胀机制冷工艺流程 1—原料气分离器； 2—干燥器；3—主冷箱；4、6、7—分离器；5 — 膨胀机组；8—干气压缩机；9—脱甲烷塔；10—塔底再沸器
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2. 油吸收法
油吸收法是基于天然气中各组分在吸收 油中的溶解度的差异而使轻、重烃组分得 以分离的方法。通常采用石脑油、煤油或 柴油作吸收油。按照吸收操作温度的不同， 油吸收法往往分为常温油吸收和低温油吸 收法（冷油吸收法）两种。
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2. 油吸收法
常温油吸收法的操作温度为常温或略 低于常温，多用于中小型天然气凝液回 收装置；冷油吸收法利用制冷将吸收油 冷至 0 ～ -40 ℃进行操作，该法比常温油 吸收法可多回收 C2+ 液烃， C3 的回收率可 达 85% ～ 90% ，常用于较大型的气体加工 厂。
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低温分离工艺的基本单元
低温分离工艺的基本单元有原料气预 分离、原料气增压、天然气净化、冷凝分
离、制冷工艺、凝液分馏、产品储配。
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天然气凝液回收的方法
天然气凝液回收的方法天然气凝液回收技术是一种可行的方法，旨在收集和回收在天然气生产和加工过程中形成的液态和固态污染物。
这些污染物包括水蒸气、硫化氢、酸气、天然气液态组分和其他气体。
该技术的目的是在提取天然气时减少废物和净化气体，以满足国际环保规章要求，并且该技术对天然气资源的保护也至关重要。
天然气凝液回收的方法有很多，包括机械冷却、加压冷却、低温分离、膜分离和吸收。
以下是这些方法的详细描述。
1. 机械冷却机械冷却是一种经济实惠的回收技术，它基于物理学原理将气体压缩和扩张过程中释放的热量用来冷却凝液。
首先，气体在低压下通过螺杆压缩机。
然后，它经过冷凝器，其中液态天然气凝结在内壁上。
最后，凝液通过排泄阀排出。
2. 加压冷却加压冷却是利用加压过程中释放的热量对气体进行冷却的过程。
气体通过气体加压机，之后进入冷凝器，其中液体逐渐形成，凝液通过排泄阀排出。
与机械冷却技术相比，加压冷却技术更加适合高压环境。
3. 低温分离低温分离是天然气液态凝析和液体分离过程的连续组合。
首先，天然气在低温条件下被液化，形成液态天然气（LNG）。
然后，在低温下进行分离，将LNG中的多个组分分离，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，不同成分在分离过程中分别凝聚出来。
4. 膜分离膜分离是通过分离不同的分子来回收凝液的一种技术。
它利用聚合物膜，将凝聚相和气相分离。
通常，气体在高压下通过管道，其中LNG分子可以穿过膜壁，而其他分子则卡在膜壁之间，被保留在不同的位置。
5. 吸收吸收技术通过在物料和介质接触时利用化学和物理性质使组分进行分离。
吸收的最大优点是将可回收物质从原始气体中分离出来，并将它们转化为有用的化学品，并实现节能。
这种技术最常用的是富有机物的吸收剂，其中可使用的富有机物的吸收剂有：甲醇、乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷铁等。
综合而言，尽管有许多天然气凝液回收技术，但每种技术都有其独特的优点和适用性。
选择合适的回收技术应该考虑其能耗、回收剂量和效率等因素。
天然气类型对天然气凝液回收的影响
天然气类型对天然气凝液回收的影响天然气是一种清洁、高效、经济的燃料，被广泛应用于民生和工业领域。
然而，天然气的运输和储存不可避免地会产生气-液两相混合物，即天然气凝液。
凝液的处理和回收成为提高天然气利用效率的重要环节。
不同类型的天然气（如干气、湿气、凝析气等）对凝液回收的影响也是不同的。
干气含水量很低，通常小于0.1%，凝液产生的情况比较少。
同时，干气中的杂质也较少，凝液中的油脂、腐蚀性物质等相对较少。
因此，干气的凝液回收相对简单。
通常采用冷凝技术，在低温下将凝液冷凝成液态，然后通过分离、脱除杂质、稳定等步骤将其回收利用。
由于凝液中的油脂等物质较少，回收后的气体品质相对较高。
湿气的水含量较高，通常在1%-10%之间。
湿气中的水分易于在管道中形成水滴，使管道腐蚀和内部积水，影响天然气的品质和传输效率。
湿气中的凝液比较多，凝液中含有大量的水和油脂等杂质。
对于湿气的凝液回收，常常采用多级冷凝和分离技术，将水和油脂等物质同时分离出来。
由于凝液中的油脂等物质较多，回收后的气体品质有可能较低。
凝析气是一类具有高含油量的天然气，油藏中的天然气通常在高压高温的环境下被压缩为液态，形成凝析液。
当贮存压力降低或取出压力下降时，凝析液会逸出，并且气体中的油含量也随之增加。
因此，凝析气的凝液回收相对复杂。
常用的凝液回收技术包括冷凝和吸附等。
对于高含油量的凝析气，常常采用吸附技巧将油脂等物质吸附在特殊的吸附剂上，通过脱附等步骤将其回收利用。
综上所述，不同类型的天然气对凝液回收的影响不同，干气的凝液回收相对简单，湿气的凝液回收较为复杂，而凝析气的凝液回收则面临更多的挑战。
在凝液回收过程中，需要选择适当的技术手段，根据不同类型的天然气的特点，对凝液进行有效的分离、脱除杂质、稳定等处理，实现天然气的高效利用和优质供应。
天然气凝液回收的目的
编订：__________________审核：__________________单位：__________________天然气凝液回收的目的Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-4812-67 天然气凝液回收的目的使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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从天然气中回收液烃的目的是：①使商品气符合质量指标；②满足管输气质量要求；③最大程度地回收天然气凝液。
1. 使商品气符合质量指标为了符合商品天然气质量指标，需将从井口采出和从矿场分离器分出的天然气进行处理，即：①脱水以满足商品气的水露点指标。
当天然气需经压缩方可达到管输压力时，通常先将压缩后的气体冷却并分出游离水后，再用甘醇脱水法等脱除其余水分。
这样，可以降低甘醇脱水的负荷及成本。
②如果天然气食有H2S、CO2时，则需脱除这些酸性组分。
③当商品气有烃露点指标时，还需脱凝液(即脱油)或回收NGL。
此时，如果天然气中可以冷凝回收的烃类很少，则只需适度回收NGL以控制其烃露点即可。
例如，长庆气区榆林及苏里格气田天然气为含有少量C5+重烃的湿天然气，分别经过各自天然气处理厂脱油脱水使其水、烃露点符合商品气质量指标后进入陕京输气管道；如果天然气中氮气等不可燃组分含量较多，则应保留一定量的乙烷及较重烃类(必要时还需脱氮)以符合商品气的热值指标；如果可以冷凝回收的烃类成为液体产品比其作为商品气中的组分具有更好经济效益时，则应在符合商品气最低热值的前提下，最大程度地回收NGL。
天然气凝液回收的目的
天然气凝液回收的目的天然气凝液（LNG）回收指的是从天然气中分离出的液体，由于其具有高能量密度、易于储存和运输等优点，被广泛应用于能源领域，特别是LNG船舶运输和天然气储气库建设等方面。
而天然气凝液回收的目的则有以下几个方面：1.提高天然气利用效率天然气是一种重要的能源资源，其气态形式占主导地位。
但是，冷却至极低温度（-160℃左右）时，天然气会凝结成液态，此时体积缩小了约600倍，能够在更小的空间内储存更多的天然气，提高储存密度和利用效率。
因此，天然气凝液回收的一个主要目的就是为了提高天然气的利用效率，满足不同行业的需求。
2.降低能源成本相比于传统液体燃料，如柴油和汽油，天然气凝液的价格更加优惠，因为它在生产和运输过程中需要消耗的能量比传统液体燃料更少，因此成本更低。
此外，LNG的能量密度更高，使用LNG进行发电或加热能够节约能源成本，从而降低企业或个人的用能成本。
3.减少环境污染天然气凝液是一种清洁能源，与煤炭和石油相比，它产生的碳排放量较低，SOx和NOx排放量也较少，对环境的污染更小。
因此，天然气凝液回收能够有效地减少企业产生的污染，满足环保要求，提高产业的可持续性。
4.满足市场需求LNG作为清洁能源，在工业、交通等领域的需求越来越大。
天然气凝液回收能够保证LNG的供应，满足市场需求，促进经济的稳定发展。
此外，随着城市燃气管网的建设，LNG也成为了城市燃气的重要来源，天然气凝液回收则能够满足城市燃气需求，提高城市环境质量。
总之，天然气凝液回收在提高天然气利用效率、降低能源成本、减少环境污染和满足市场需求等方面有重要的作用，能够促进能源可持续发展和经济的健康发展。
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三、天然气凝液回收方法 回收方法基本上分为吸附法、油吸收法和冷凝分离法三种.
（一）吸附法
吸附法系利用固体吸附剂(如活性炭)对各种烃类的吸附容量不同，从 而使天然气中—些组分得以分离的方法。缺点是需要几个吸附塔切换操作，
产品的局限性大，加之能耗较大，成本较高，因而目前应用较少。
（二）油吸收法 此法系利用不同烃类在吸收油中溶解度不同，从而使天然气中各个组 分得以分离的方法。吸收油一般采用石脑油、煤油或柴油，是五六十年代 广为使用的一种天然气液回收方法。但是，由于此法投资和操作费用较高， 70年代以后已逐渐被更加经济与先进的冷凝分离法所取代。
（2)冷剂制冷温度。冷剂制冷温度主要与其性质和蒸发压力有关。如 原料气的冷凝分离温度已经确定，可先根据表5-2中冷剂的常压沸点（正 常沸点）、冷剂蒸发器类型及冷端温差初选一两种冷剂，再对其它因素 （例如冷剂性质、安全环保、制冷负荷、装置投资、设备布置及运行成本 等）进行综合比较后最终确定所需冷剂。 ①氨适用于原料气冷冻温度高于-25～-30℃时的工况。
如右图所示，如果用多级位冷剂 对天然气分段冷却可以避免产生大的 不合理的温差，在一定程度上减少了
压缩机功耗，但过多的中间级位必然
使制冷系统的附属设备增加（中间罐、 控制仪表、管线等），只有很大的装 置用多级位冷量才能经济。即使这样 也不能从根本上解决大温差传热问题。
要使天然气的冷却曲线与冷剂受 热曲线之间尽可能保持适当温差，最 好是使冷剂在气化过程中保持变温汽
存设施完善，加之阶式制冷系统能耗低，故仍广泛采用之。
4.混合冷剂制冷系统 如右图所示，当用单一级位 冷源来冷却天然气时，若在一端
维持合适的传热温差（△t1), 则
另一端会处于不合理的大温差传 热，而这种大温差必然造成大的 压缩功耗（冷剂温度越低，冷量 消耗外功越大）。这就造成了经 济上的极不合理。
He Ar Xer 微量
天然气凝液回收就是回收天然气中乙烷以上的组分，所以天然气凝 液（NGL）中含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及更重烃类；从天然气中回 收凝液的过程称之为天然气凝液回收或天然气液回收(NGL回收)．我国
习惯上称为轻烃回收，讲课时提到的轻烃回收和天然气凝液回收都是一
回事。
第一节 天然气凝液回收的目的及方法
（1)适用范围。在下列情况下可采用冷剂制冷法 ①以控制外输气烃露点为主，并同时回收部分凝液的装置。通常，原
料气的冷冻温度应低于外输气所要求的露点温度5℃以上。
②原料气较富，但其压力和外输气压力之间没有足够压差可供利，或 为回收凝液必须将原料气适当增压，所增压力和外输气压力之间没有压差 可供利用，而且采用冷剂制冷又可经济地达到所要求的凝液收率。
二、透平膨胀机制冷 透平膨胀机是一种使高压气体膨胀对外做功，因而使气体压力和能量 减少的原动机。从广义讲，透平膨胀机应包括： ①蒸汽轮机：只输出功率且压缩气体为水蒸汽。 ②燃气轮机：只输出功率但压缩气体为燃气。
③涡轮膨胀机：高压空气或天然气膨胀对外作功，而使气体温度降低，
以实现制冷为目。 一般情况下，如果没有特别说明，人们所指的透平膨胀机就是涡轮膨 胀机，本课所指透平膨胀机也是涡轮膨胀机。
第五章 天然气凝液回收
概 述 天然气凝液回收的目的和方法 制冷方法 天然气凝液回收工艺
概述
在绪论中已经讲到，天然气中除了主要组分甲烷外，还有其它烃类 和非烃类的组分，各组份的大致含量如下： CH4 (70-95%) C2H6 C3H8 C4H10 C5 C2+ (5-30%)
+
N2 CO2 H20 H2S 少量
3. 阶式制冷 采用丙烷、氨等冷剂的压缩制冷系统，制冷温度最低仅约为-30～40℃。如果要求更低的制冷温度(例如，低于-60～-80℃)，必须选择像
乙烷、乙烯这样的冷剂(其常压下蒸发温度分别为-88.6℃与-103.7℃)
但是，由于乙烷、乙烯的临界温度较低(乙烷为32.2℃，乙烯为9.1℃)， 在压缩制冷循环中其蒸气不可能在环境温度(空气或温度为35～40℃的冷
热分离机的膨胀比一般为3～5，不宜超过7，处理能力一般小于104m3/d （按进气状态计）。因凝液收率低，现在已经不用。
（3)膨胀机制冷。当节流阀或热分离机制冷不能达到所要求的凝液收 率时，可考虑采用膨胀机制冷。其适用情况如下：①原料气压力高于外输 气压力、有足够的压差可供利用；②原料气为单相气体；③气体较贫及凝 液收率要求较高； ④要求装置布置紧凑；⑤要求公用工程费用低；⑥要求 适应较宽范围的压力及产品变化；⑦要求投资少。 透平膨胀机的膨胀比一般为2～4，不宜大于7。如果膨胀比大于7，可 考虑采用两级膨胀，但需进行技术经济分析及比较。 1964年美国首先将透平膨胀机制冷技术用于NGL回收过程中。由于此法 具有流程简单、操作方便、对原料气组成变化适应性大、投资低及效率高 等优点，因此近几十年来发展很快。在美国，新建或改建的NGL回收装置有 90%以上都采用了透平膨胀机制冷法。在我国，目前绝大部分NGL回收装置 也都采用透平膨胀机制冷法。
天然气类型对天然气液回收的影响 天然气凝液回收的目的 天然气凝液回收方法
一、天然气类型对天然气液回收的影响 天然气类型主要决定了可以冷凝回收的烃类的组成和数量。
气藏气：主要由甲烷组成，乙烷及更重烃类含量很少。只有当轻烃成
为产品时其价值比在商品气中高时， 才考虑进行天然气凝液回收。 伴生气：通常轻烃多，为了满足商品气或管输气对烃露点和热值的要 求，同时也为了获得一定数量的液烃产品，必须进行天然气凝液回收。 凝析气：轻烃含量多，应进行回收。
目前，NGL回收装置通常采用的几种主要方法的烃类收率见表5-3。表 中数据仅供参考，其中节流阀制冷法的原料气压力应大于7MPa。如果压力 过低，就应对原料气进行压缩，否则由膨胀制冷提供的温度及冷量就会不 够。
第二节 冷剂制冷与膨胀机制冷原理与技术
蒸汽压缩制冷
透平膨胀机制冷
节流膨胀制冷
一、蒸汽压缩制冷
②丙烷适用于原料气冷冻温度高于-35 ～-40℃时的工况。
③以乙烷、丙烷为主的混合冷剂适用于原料气冻凉温度低于-35～40℃时的工况。
2. 膨胀制冷法
直接膨胀制冷法也称自制冷法。此法特点是通过各种
类型的膨胀设备使气体本身的压力能转变为冷能，气体自身温度降低，将 轻烃从天然气分中离出来。常用的膨胀制冷设备有节流阀(也称焦尔一汤姆
（三）冷凝分离法 冷凝分离法是利用在一定压力下天然气中各组分的挥发度不同，将天 然气冷却至烃露点温度以下，得到一部分富含较重烃类的天然气凝液。 此法的特点是需要向气体提供足够的冷量使其降温。按照提供冷量的 制冷系统不同，冷凝分离法可分为冷剂制冷法、直接膨胀制冷法和联合制 冷法三种。 1.冷剂制冷法 冷剂制冷法也称为外加冷源法(外冷法)，其特点是： ①是由独立设置的冷剂制冷系统向原料气提供冷量，其制冷能力与原料气 无直接关系；②根据原料气的压力、组成及要求的天然气液的回收深度， 可选择不同温度级别的冷剂(制冷工质)，例如氨、丙烷及乙烷，也可以是 乙烷、丙烷等烃类混合物；③制冷循环可以是单级或多级串联，也可以是 阶式制冷(覆叠式制冷)循环。
二、天然气凝液回收的目的 1.满足商品天然气对烃露点的要求
根据商品气的质量指标对烃露点要求，对天然气液烃进行回收。如果
天然气中可以冷凝回收的烃类很少，只需适当回收天然气凝液进行露点控 制即可；如果可以冷凝回收的烃类成为液体产品比作为商品气中的组分具
有更好的经济效益时，则应在满足商品气最低热值要求的前提下，最大程
1. 单温级压缩制冷循环
丙烷压缩制冷的原理流程图
丙烷沸点： P=1atm
Tb=-42.17℃; P=16atm
Tb=45℃
这种循环是利用蒸汽的压缩、冷凝、汽化产生冷量，故称为蒸汽压缩 制冷循环。
2. 双温级压缩制冷循环
当工艺要求在几个温度等级下冷冻降温，或者说需要提供几个温度等 级的制冷量时，可采用分级制冷(分级蒸发)的压缩制冷系统。 图5－10是以丙烷为冷剂，产生两个温度级别制冷剂的例子。
逊阀)、透平膨胀机及热分离机等。
（1）节流阀制冷。在下述情况下可考虑节流阀制冷： ①压力很高的气藏气（大于10MPa)，对节流后的压力无太高的要求。 ②气源压力较高，而气量较小不适合用膨胀机制冷时。 ③原料气与外输气有压差可供利用，且原料气较贫，采用节流阀制冷 仅为控制其烃露点以满足管输要求。
（2）热分离机制冷 热分离机是20世纪70年代由法国Elf-Bertin公司 开法的一种简易可行的气体膨胀制冷设备，有转动喷嘴式（RTS）和固定喷 嘴式（S深度不仅取决天然气的组成 (乙烷和更重烃类的含量)，还取决于商品气对热值和烃露点的要求等因素。
2.满足管输气质量要求
使天然气的烃露点满足管输要求，防止天然气中较重烃类在输送过程 中冷凝，增加输送阻力和能耗。
3. 最大限度地回收天然气凝液 在下述几种情况下需要最大程度地回收天然气液： ①将伴生气中回收到的液烃送回原油中时价值更高，即回收液烃的主 要目的是为了尽可能地增加原油产量。 ②从天然气液回收过程中得到的液烃产品比其作为商品气中的组分时 价值更高，因而使得天然气凝液回收具有良好的经济效益。 我国习惯上根据是否回收乙烷而将天然气凝液回收装置分为两类：一 类以回收丙烷及更重烃为目的，称为浅冷；另一类则以回收乙烷及更重烃 为目的，称为深冷。
却水)下冷凝。为此，乙烷或乙烯蒸气需要采用丙烷、丙烯或氨制冷循环
蒸发器中的冷剂提供冷量使其冷凝。同理，如要用甲烷可以制取-160℃ 温度等级的冷量。就需采用乙烷、乙烯制冷循环蒸发器中的冷剂供冷量
使甲烷蒸汽其冷凝，这样就形成了丙烷—乙稀—甲烷覆叠式制冷循环。
其工艺流程图见图5－12。
阶式制冷系统是能耗较低的深冷制冷系统。以天然气液化装置为例， 当装置原料气压力与干气外输压力相差不大时，每液化1000m3天然气的 能耗约为300一320KW·h。如果采用混合冷剂制冷系统或膨胀机制冷系统， 其能耗将分别增加20％～24％和40％以上。另外，由于其技术成熟．故 在60年代时曾广泛用于液化天然气生产中。 阶式制冷系统的缺点是流程及操作复杂，投资较大。而且，当装置 原料气压力大大高于干气外输压力时，膨胀机制冷系统的能耗将显著降 低，加之膨胀机制冷系统投资少，操作简单，故目前除极少数天然气液 回收装置采用两级阶式制冷系统外，大多采用膨胀机制冷系统。但是， 在乙烯装置中由于所需制冷温度等级多，冷剂又是乙烯装置的产品，储