天然气轻烃回收简述
轻烃回收(寇杰)
轻烃回收
油吸收法的主要设备有吸收塔、富油稳定塔和富油蒸馏塔。若为低温
油吸收法，还需增加制冷系统。在吸收塔内，吸收油与天然气逆流接
触，将气体中大部分丙烷、丁烷及戊烷以上烃类吸收下来。从吸收塔 底部流出的富吸收油(简称富油)进入富油稳定塔中脱出不需要回收的
轻组分如甲烷等，然后在富油蒸馏塔中将富油中所吸收的乙烷、丙烷
可以达到-35℃～-30℃，在新建设的装置中基本都采用丙烷制冷法。
轻烃回收
冷剂制冷法的优点是天然气冷凝分离所需要的冷量由独立 的外部制冷系统提供，制冷系统所产生冷量的多少与被分离天
然气本身无直接的关系。该法制冷量不受原料Байду номын сангаас贫富程度的限
制，对原料气的压力无严格要求，装置运行中可改变制冷量的 大小以适应原料气量、原料组成的变化以及季节性气候温度的 变化。 在我国，大多数浅冷装置都采用丙烷制冷法。
轻烃回收
2) 膨胀制冷法
膨胀制冷法应用的前提条件是原料气与外输干气是否有一个较高 的压力差可以利用，其核心是通过膨胀机将气体的压力能转化为机械 能并产生冷量。膨胀机的膨胀过程热力学上近似于等熵膨胀过程。 膨胀制冷法的特点是流程简单、设备数量少、维护费用低、占用 地少、适合于原料气很贫的气体。 我国采用单纯的膨胀制冷工艺(ISS)轻烃回收装置，规模一般较小， 且都采用中低压膨胀机，膨胀比较小，制冷温度一般仅能达到20℃～-60℃，也有部分装置制冷温度达到-70℃～-86℃，为了获得 更大的轻烃收率，或者有更高的原料气压力资源利用时，可采用多级 膨胀工艺(MTP)，以满足更低的制冷温度要求。 膨胀机制冷法的典型装置是四川中坝的30×104Nm/d膨胀机制冷 分离装置，其膨胀机出口温度达-90℃。
3. 低温分离法
天然气处理工艺和轻烃回收简介
天然气处理工艺和轻烃回收技术目录一、天然气基础知识二、天然处理工艺三、天然气轻烃回收工艺技术序煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱。
随着经济的发展，世界能源结构正在改变，由以煤为主改变为以石油、天然气为主。
天然气是一种高效、清洁、使用方便的优质能源．也是重要的化工原料。
具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
天然气的用途越来越广，需求不断增加。
一、天然气基础知识什么是天然气？中文名称：天然气英文名称：natural gas定义1：一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。
主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。
定义2：地下采出的，以甲烷为主的可燃气体。
它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。
（一）、天然气组成分类1、烃类烷烃：绝大多数天然气是以CH4为主要成分，占60%～～90%(V)。
同时也含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷。
有的天然气还含有戊烷以上的组分，如C5～C10的烷烃。
(2) 烯烃和炔烃：天然气有时含有少量低分子烯烃如乙烯和极微量的低分子炔烃(如乙炔)。
(3) 环烷烃：天然气中有时含有少量的环戊烷和环已烷(4) 芳香烃：天然气中的芳香烃多为苯、甲苯和二甲苯。
2、非烃类(1) 硫化物：H2S、CS2、COS(羰基硫)、RSH(硫醇)、RSR(硫醚)、R-S-S-R(硫代羧酸和二硫化物)、C4H4S（噻吩）。
(2) 含氧化合物：CO2、CO、H2O。
(3) 其它气体：He、N2。
H2。
3、天然气的分类天然气的分类方法通常有三种。
(1)按照油气藏的特点和开采的方法不同，天然气可分为三类，即气田气、凝析气田气和油田伴生气。
①气田气是指从纯气田开采出来的天然气，它在开采过程中没有或只有较少天然汽油凝析出来。
这种天然气在气藏中，烃类以单相存在，其甲烷的含量约为80％～90％（体积分数)，还古有少量的乙烷、丙烷和丁烷等，而戊烷以上的烃类组分含量很少。
②凝折气田气是指在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气，这种天然气中戊烷以上的组分含量较多，但是在开采中没有较重组分的原油同时采出，只有凝析油同时采出。
天然气轻烃回收分析
天然气轻烃回收分析摘要：天然气是一种常见资源，其与人民群众日常生活及工业发展具有密切联系。
天然气中含有一定程度的丁烷、乙烷及烃类，故而为满足商品气与管输气对烃露点具有的各项要求，全面提高化学原料质量，有效回收天然气凝液或将其分离成丁烷及乙烷等，本文通过实际调查与分析文献资料，围绕天然气类型对轻烃回收产生的影响展开探讨，并重点对天然气轻烃回收目的及方法进行研究，以期可以为作业人员开展工作提供可靠依据。
关键词：轻烃回收；天然气；影响；方法引言：在社会对天然气的需求不断提高的背景下，由于轻烃回收是天然气处理与加工的重要内容，且能够对人民群众日常生活及工业发展产生直接影响，故而其逐渐受到社会关注。
由于天然气类型及数量等方面与轻烃回收经济性具有直接关系，故而为保障经济效益，必须充分明确天然气类型与轻烃回收之间的关系，明确轻烃目的，并结合规范要求及实际状况采取有效的轻烃回收方法，该点对工业发展具有积极的促进意义。
1.天然气类型对轻烃回收产生的影响通过实际调查可以发现，天然气可根据不同性质划分为三种类型，分别是伴生气、气藏气及凝析气，由于不同类型具有不同的组成部分，故而天然气类型对天然气中能够进行回收的烃类组成及数量具有决定性作用。
从现实角度出发，可发现气藏气的主要组成部分是甲烷，更重烃类及乙烷的含量相对较少，因此仅在气体中乙烷及更重烃类回收作为产品，且经济效益明显较高的情况下，才可进行轻烃回收。
针对我国青海、长庆等气区而言，其部分天然气属于干天然气，即天然气的乙烷及更重烃类的含量相对较少，故而在开展相应工作的过程中，必须严格做好技术经济论证，以此明确是否进行回收凝液[1]。
针对长庆气区及塔里木气区而言，其部分天然气属于湿天然气，即天然气含少量C5+重烃，因此为确保进入到输气管道内部的气体烃露点符合规范要求，必须对低温分离法进行科学利用，以此脱除少量的C5+重烃，该项措施的主要目的是对天然气的烃露点进行控制。
春晓气田陆上终端天然气轻烃回收工艺介绍
０．０００１ ０．０００１ ０．０００１ ０．０００１
０．０２４６ ０．０２０４ ０．０２０４ ０．０２００
０．００８４ ０．０１０４ ０．０１０４ ０．０１０５
０．９２７２ ０．８６９５ ０．８６９５ ０．８６５５
０．０２４５ ０．０４８４ ０．０４８４ ０．０５１５
０．００９７ ０．０２５９ ０．０２５９ ０．０２７９
０．００２３ ０．００９５ ０．００９５ ０．０１０３
０．００２１ ０．００８２ ０．来自０８２ ０．００８７０．０００７ ０．００２６ ０．００２６ ０．００２２
０．０００４ ０．００２５ ０．００２５ ０．００２１
０．００ ０．００１６ ０．００１６ ０．００１０
０．００ ０．０００５ ０．０００５ ０．０００２
一、装置概况
春晓气田群开发建设工程 陆 上 终 端 （ 下 称 春 晓 终 端） 是 目前国内处理量最大的天然气
凝液回收工厂， 其生产装置包括段塞流捕集及凝析 油稳定、分子筛干燥脱水、凝液深冷分离 （ Ａ ／ Ｂ 列） 、凝液分馏 （ Ａ ／ Ｂ 列） 、凝液储运等设施。春晓 终端工艺流程框图见图 １。
分离系统采用先进的深冷加工工艺， 应用膨胀 机制冷工艺技术和冷箱冷量回收工艺， Ｃ３＋收率 ９８％ 以上。此工艺充分利用了装置冷量， 提高了丙烷收 率， 并解决了 ＣＯ２ 冻堵问题。
分馏系统脱丙烷塔、脱丁烷塔、脱戊烷塔塔压 和塔顶回流罐液位控制采用选择调节系统， 有效地 稳定了塔压。塔顶冷凝器为全冷凝器， 压力变送器 ＰＴ 安装在塔液位测量引出管线上， 用于测量塔底压 力并与回流罐液位组成串级 调 节 系 统 ， 控 制 ＰＣＶ－ １ 开度， 同时控制塔顶放空调节阀 ＰＣＶ－ ２ 开度， 以稳 定塔压。正常情况下， 选择开关是合在 ＰＴ 和 ＰＣＶ－ １ 控制回路上， 即由 ＰＣＶ－ １ 的开度调节回流罐液位及
轻烃回收工艺技术及其进展
轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是指石油提炼或天然气加工过程中产生的低碳烷烃类化合物，包括乙烷、丙烷、丁烷等。
由于轻烃具有高热值、易燃、易挥发以及广泛的应用价值，因此对于轻烃的回收工艺技术的研究具有重要意义。
本文将介绍目前常用的轻烃回收工艺技术以及其进展。
轻烃回收工艺技术主要包括吸附分离、膜分离、蒸馏分离和冷凝分离等。
吸附分离是一种通过固体吸附剂将轻烃从混合气中吸附出来的技术，常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
膜分离是利用半透膜的分离性能将轻烃分离出来的技术，常用的膜材料包括聚酯膜、聚丙烯膜等。
蒸馏分离是根据轻烃在不同温度下的沸点差异进行分离的技术，常用的蒸馏设备包括塔式蒸馏塔、萃取塔等。
冷凝分离是通过降低轻烃的温度使其从气态转化为液态从而实现分离的技术，常用的冷凝设备包括冷凝器、冷冻器等。
在膜分离技术中，聚酯膜是一种常用的膜材料，其具有良好的选择性和透过率，能够实现对轻烃的高效分离。
为了提高聚酯膜的分离性能，研究人员通过改变共聚合物的比例、添加增渗剂等手段对膜材料进行改性。
聚丙烯膜也被广泛研究，其具有较高的烷烃选择性和较低的分离性能损失，因此具有良好的应用潜力。
在蒸馏分离技术中，塔式蒸馏塔是最常用的分离设备之一，其通过控制不同温度层的塔体来实现轻烃的分馏。
为了提高对轻烃的分离效果，研究人员通过改变塔体结构、优化操作参数等手段对蒸馏设备进行改进。
萃取塔也是一种常用的蒸馏设备，其通过溶剂的加入来实现对轻烃的选择性提取。
冷凝分离技术主要包括冷凝器和冷冻器两种方式。
冷凝器通过将轻烃的温度降低到其饱和蒸汽压以下，使其从气态转化为液态从而实现分离。
冷冻器则通过降低轻烃的温度至其凝点以下，使其凝结成冷凝液从而实现分离。
为了提高冷凝分离的效果，研究人员通过改变冷却剂的流动方式、提高冷却剂的温度差等手段对冷凝设备进行改进。
轻烃回收工艺技术的研究不断取得进展，吸附分离、膜分离、蒸馏分离和冷凝分离等技术不断被改进和创新，以满足不同场景和需求下的轻烃回收。
天然气粗加工及轻烃回收简介共49页
6、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
天然气粗加工及轻烃回收简介
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
天然气处理与轻烃回收
天然气净化 轻烃回收
第一节 天然气处理
1、天然气来源与分类
按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气 （ gas well gas ） 、 凝 析 井 气 （ condensate gas）和油田气（oil field gas）。前两者合 称非伴生气（unassociated gas），后者也称 为油田伴生气（associated gas）。
烃露点（hydrocarbon point）
在一定压力下从天然气中开始凝结出 第一滴液烃时的温度，它与天然气的压力 和组成有关。
为防止天然气在输配管线中有液烃凝 结并在管道低洼处积液，影响正常输气甚 至堵塞管线，目前许多国家都对商品天然 气规定了脱油除尘的要求，规定了一定压 力条件下天然气的最高允许烃露点。
吸湿液主要是甘醇（三甘醇、二甘醇）， 使用较多的为三甘醇。
三甘醇优点：再生效果好；分解温度高， 蒸发损耗小；再生设备简单；操作费用和 投资低于二甘醇。
（3）固体吸收法
采用内部孔隙很多、内部比面积很大的固体 物质与含水天然气接触．气中的水被吸附于 固体物质的空隙中。被水饱和了的固体物质 经加热再生后重复使用。
商品天然气技术指标
水露点（water dew point）与水蒸气含量
在地层温度和压力条件下，水在天然 气中通常以饱和水蒸气的形式存在，水蒸 气的存在往往给天然气的集输和加工带来 一系列的危害，因此，规定天然气的水蒸 气含量是十分重要的。
天然气的含水量以单位体积天然气中 所含水蒸气量的多少来表示，有时也用天 然气的水露点来表示。
常用固体吸附物有：硅胶、分子筛、活 性铁矾土、活性氧化铝等。
6、天然气脱水工艺
（1）甘醇脱水
（2）硅胶脱水
天然气轻烃回收工艺流程
轻烃回收工艺主要有三类：油吸收法；吸附法；冷凝分离法。
当前主要采用冷凝分离法实现轻烃回收。
1、吸附法利用固体吸附剂（如活性氧化铝和活性炭）对各种烃类吸附容量不同，而，将吸附床上的烃类脱附，经冷凝分离出所需的产品。
吸使天然气各组分得以分离的方法。
该法一般用于重烃含量不高的天然气和伴生气的加工办法，然后停止吸附，而通过少量的热气流附法具有工艺流程简单、投资少的优点，但它不能连续操作，而运行成本高，产品范围局限性大，因此应用不广泛。
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差异，而使不同的烃类得以分离。
根据操作温度的不同，油吸收法可分为常温吸收和低温吸收。
常温吸收多用于中小型装置，而低温吸收是在较高压力下，用通过外部冷冻装置冷却的吸收油与原料气直接接触，将天然气中的轻烃洗涤下来，然后在较低压力下将轻烃解吸出来，解吸后的贫油可循环使用，该法常用于大型天然气加工厂。
采用低温油吸收法C3收率可达到（85～90%），C2收率可达到（20～60%）。
油吸收法广泛应用于上世纪60年代中期，但由于其工艺流程复杂，投资和操作成本都较高，上世纪70年代后，己逐步被更合理的冷凝分离法所取代。
上世纪80年代以后，我国新建的轻烃回收装置己较少采用油吸收法。
3、冷凝分离法（1）外加冷源法天然气冷凝分离所需要的冷量由独立设置的冷冻系统提供。
系统所提供冷量的大小与被分离的原料气无直接关系，故又可称为直接冷凝法。
根据被分离气体的压力、组分及分离的要求，选择不同的冷冻介质。
制冷循环可以是单级也可以是多级串联。
常用的制冷介质有氨、氟里昂、丙烷或乙烷等。
在我国，丙烷制冷工艺应用于轻烃回收装置还不到10年时间，但山于其制冷系数较大，制冷温度为（-35～-30℃），丙烷制冷剂可由轻烃回收装置自行生产，无刺激性气味，因此近儿年来，该项技术迅速推广，我国新建的外冷工艺天然气轻烃回收装置基本都采用丙烷制冷工艺，一些原设计为氨制冷工艺的老装置也在改造成丙烷制冷工艺。
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。
轻烃回收技术简况推介
轻烃回收装置简况推介天津市大明制冷空调设备工程有限责任公司一、技术背景及市场前景：天然气是优质、高效、洁净的能源，作为“对环境友好的”，天然气能源地位日益上升，市场前景十分广阔。
自20世纪中期以来，天然气开发利用的速度逐渐加快，涌现出以美国及俄罗斯为代表的天然气大国，中东、西北欧、拉美等世界范围内的天然气工业迅速崛起，在世界能源消费结构中，天然气的比重已从1950年的10％迅速提高到目前的24％，成为世界第三大能源。
从目前发达国家情况看，天然气产业和信息产业、电力产业一样，已经成为国民经济中的支柱。
目前，国际能源界普遍认为，天然气工业将在全世界范围内得到更为蓬勃的发展，产销量将会继续维持较高的增长速度。
据估计，到2015年天然气产量将有可能超过石油，到2020年在一次能源消费结构中所占的比重将提高到29％～30％，到2040年天然气供应量有可能超过石油和煤炭，成为世界首要能源。
制约天然气工业发展的一个普遍问题是天然气的运输和储存问题，运输一般可以采用管输天然气、压缩天然气运输、液化天然气运输来解决；储存基本上要依靠液化天然气来解决了。
液化天然气可以像石油一样安全方便地储存及运输，液化天然气技术的发展，提高了天然气在全球的竞争性，使越来越多的天然气产区认识到液化天然气带来的经济效益。
在国内天然气产区我们做了粗略的统计，按天然气组分对天然气产区进行了分类，开发了专门针对湿气天然气产区的液化天然气回收装置，该装置可广泛应用于除天然气干气产区（四川）以外的天然气产区。
该装置能够形成独立的生产流程，一方面对天然气中的液化石油气（C3、C4）、轻质油（C5～C8）分别进行液化回收；另一方面回收后的干气（C1、C2）用来发电、供热来解决装置的用电问题和干燥装置再生所需的热源，经济效益显著，节能优势明显。
二、液化天然气技术说明天然气处理的工艺流程包括天然气预处理流程、液化流程、储存系统、控制系统及消防系统等。
在这里着重介绍一下前两个流程。
天然气轻烃回收工艺介绍
天然气轻烃回收工艺一．轻烃回收工艺从天然气中回收轻烃凝液经常采用的工艺包括油吸收法，吸附法，冷凝法。
国内外近20多年已建成的轻烃回收装置大多采用冷凝法。
冷凝法回收轻烃工艺就是利用天然气中各烃类组分冷凝温度的不同，在逐步降温过程中依次将沸点较高的烃类冷凝分离出来的方法。
该法的基点是在于：需要提供较低温位的冷量使原料气降温。
按制冷温度不同，又可分为浅冷分离和深冷分离工艺。
浅冷是以回收丙烷为主要目的，制冷温度一般在-15~-25℃左右，深冷则以回收乙烷为目的或要求丙烷收率大于90%。
制冷温度一般在-90~-100℃左右。
常用的制冷工艺主要有三种：①冷剂循环制冷工艺；②膨胀制冷工艺；③冷剂制冷与膨胀制冷的联合制冷工艺。
常用的原料气脱水工艺主要采用分子筛(3A或4A)脱水法和甘醇脱水法。
二．轻烃回收工艺选择1．选择依据含量及自身可利用的压力降大小等多方面因素来选择合适根据油气田中C2的制冷工艺。
根据原料气预冷温度要求的脱水深度及天然气组成等多方面因素来选择合适的天然气脱水工艺。
2．制冷工艺的选择① 冷剂制冷工艺冷剂制冷是利用某些物质（制冷工质）在低温下冷凝分离（如融化、汽化、升华）时的吸热效应产生的冷量。
在NGL(Natural Gas Liquids天然气凝液)回收中常用乙烷、丙烷、氨、氟里昂等由液体汽化吸热冷。
这就需要耗功，用压缩机将气体压缩升压，冷凝液化、蒸发吸热、产生冷量必须消耗热能。
冷剂制冷工艺流程比较复杂，投资较高，但稳定性比较好。
② 膨胀机制冷工艺膨胀机制冷是非常接近于等熵膨胀的过程，气体经过膨胀降压之后温度降低（可能有凝液产生）。
这部分气体与原料气换冷或通过别的途径放出冷量。
膨胀机制冷可以回收一部分功，一般匹配同轴压缩机。
膨胀机制冷工艺中的单级膨胀制冷理论上可达到深冷工艺要求的制冷温度，但对天然气轻烃回收量较大的装置，制冷量需求较大。
如采用单级膨胀制冷工艺，则天然气的压缩功会太大，能耗较高，并由于较高的原料气压力使操作稳定性降低。
轻烃回收基本知识
轻烃回收基本知识1、天然气：主要由碳氢化合物组成的气体混合物，并含有少量的惰性气体。
主要成分：甲烷、乙烷、丙烷、正（异）丁烷、正（异）戊烷等烷烃，及少量的二氧化碳、氮气、硫化氢等。
2、富气：（湿气）甲烷含量在低于90%以上、丙烷以上成分含量大于10%以上的天然气，称为富气。
(通常指未处理的伴生气或原料气)3、干气：甲烷含量大于90%以上的天然气，成为干气。
(通常指轻烃装置处理后的外输气)4、轻烃回收：对伴生气经过加工处理，获得液体轻烃的过程。
5、原油稳定：对（未处理）原油进行加工脱出易挥发组分。
主要脱出溶解在原油中的戊烷以下的易挥发组分6、油田混合烃（液化石油气）：主要成分丙烷、正（异）丁烷。
（冬、夏季乙烷、戊烷含量有标准要求）7、轻质油：主要有戊烷以上成份组成液体混合物。
8、回收轻烃的手段：提高气体分离压力和降低气体分离温度。
（升压、降温）9、原油稳定回收轻烃的手段：本站采用降压（负压）、升温.（负压稳定）10、影响干燥器脱水效果的主要因素（1）天然气的温度和湿度（2）天然气的流动速度（3）吸附剂层的高度及再生的完善程度11、吸附剂使用后（反复再生）变劣的主要原因（1）吸附剂的表面被碳、聚合物、化合物所覆盖（2）由于半融熔是部分细孔破坏而消失（3）由于化学反应使结晶细粒遭到破坏。
12、吸附剂失效的危害造成天然气的露点升高，低温区形成水化物，使低温设备、管线冻堵，引起系统压力升高造成事故。
（丛压力差的大小判断分析并及时采取解冻处理）问题处理13、稳定气与伴生气的有效（回收）成分区别：一般稳定气比伴生气高3倍左右。
优先处理稳定气。
14、影响装置轻烃产量的因素（1）原料气中的有效成分（2）原料气量（3）分离压力、温度（4）脱乙烷塔（脱乙烷气的效果）（5）轻质油中的丁烷以下成分含量（液化气塔混合烃分离效果）15、轻烃装置增加轻烃产量的措施（1）优先处理稳定气（2）提高处理量（满负荷运行）（3）提高分离器压力、降低分离温度（4）降低脱乙烷气中的有效成分（5）减少轻质油中丁烷以下成分含量（切割效果）16、脱乙烷塔压高的原因（1）塔温高(2)脱乙烷气量少17、脱乙烷气的影响（1）易造成塔操作压升高(2)轻烃储罐压力高18、稳定装置增加轻烃产量的措施（1）提高稳定塔进料温度、降低塔压（2）提高原油稳定量（3）增加补气量(4)降低正负压冷凝器温度19、液化气塔压力建立不起来的原因：（1）塔底、顶温度场未建立起来（2）脱乙烷塔脱出气中丙烷多（3）回流量小及温度低（4）回流罐卸压阀内漏或失控。
天然气粗加工及轻烃回收简介
等熵膨胀单元
在T1，P1条件下入口气体 ， 条件下入口气体
输出轴 出口气体 有用功 在T2，P2下 ， 下
等熵膨胀数学模型
fiL(P,T,x1 , … , xn )-fiV(P ,T, y1 , … , yn )=0 Zi-xiL-yiV=0 ∑xi - ∑yi =0
L+V-1=0
Ni Si -(NL SL + NG SG) =0
常温分离器分类
立式油气分离器（杂质含量高、 立式油气分离器（杂质含量高、空间小 气液流量变化大、 、气液流量变化大、高GOR） ） 卧式分离器（油水分离好、 卧式分离器（油水分离好、分离起泡原 流量稳定、方便移动、 油、流量稳定、方便移动、高GOR） ） 球形分离器（在处理装置的下游， 球形分离器（在处理装置的下游，回收 昂贵的处理剂，小型方便） 昂贵的处理剂，小型方便）
化工原料在天然气中占的比例不大， 化工原料在天然气中占的比例不大，但在原料 气中，生产氨和甲醇产量分别1.1亿吨和 亿吨和2200 气中，生产氨和甲醇产量分别 亿吨和 万吨左右，占原料天然气中95%； 万吨左右，占原料天然气中 ； 天然气预处理过程所得硫磺占世界总产量的 1/3；以天然气作为原料的一次产品 亿吨 亿吨/a ；以天然气作为原料的一次产品1.4亿吨 合成氨占80%；作为 种基本有机化工原料 ，合成氨占 ；作为8种基本有机化工原料 之一的甲醇， 之一的甲醇，80%是以天然气作为原料进行生 是以天然气作为原料进行生 产的；有机物合成之母的乙炔、石化基石乙烯 产的；有机物合成之母的乙炔、 液化汽等均和天然气有直接相关。 、液化汽等均和天然气有直接相关。
E j,i ( x j,i , Tj ) = y j,i − Kj,i x j,i = 0
第十章 天然气预处理及轻烃回收讲解
CQUST
第二节 天然气净化技术
脱水工艺技术指标：露点降。 露点降：在同一压力下，被水汽饱和是天然气露点温度与经过脱水装置后天然 气露点温度之差。 天然气的饱和含水蒸汽量取决于天然气的温度、压力和气体组成等条件。 天然气脱水方法：溶剂吸收法、固体吸附法、直接冷却法和化学反应法。 在实际操作过程中，应根据具体的工况，对各种方法进行技术经济评价，选取 最优的天然气脱水工艺。常用的是溶剂吸收法和固体吸附法两种脱水方法。 （一）溶剂吸收法（甘醇脱水法） 1.基本原理 利用溶剂对天然气、烃类的溶解度低，对水的溶解度高和水汽吸收能力强的特 点，使天然气中的水汽及液态水被溶解和吸收，然后再将含水溶剂与天然气分离， 达到脱水目的（降低露点）。含水溶剂经再生除去水分后，可返回系统中循环使 用。
CQUST
第二节 天然气净化技术
造成雾沫夹带量增加的原因：操作波动，处理量突增，造成吸收超负荷，吸收塔 顶雾沫夹带量增大，增加了甘醇携带损失。
吸收塔操作温度过低，三甘醇溶液粘度过大，不仅降低塔板效率，也可能增加塔 顶雾沫夹带。
因此，吸收塔操作温度不应低于10℃，一般在20℃～50℃范围内。 为避免三甘醇溶液的污染，再生后的贫三甘醇溶液需经过滤器除去杂质及再生时 的变质产物。 ④其它操作事故，设备破损，如溢罐、甘醇液冷却管穿孔等也可致成甘醇溶液的漏 损。 2)三甘醇脱水装置的设备腐蚀 纯甘醇溶液对碳钢并无腐蚀性，造成三甘醇脱水装置设备腐蚀的介质是： ①甘醇氧化生成有机过氧化物，并进一步生成甲醛和甲酸。变质反应随氧分压及温 度的增加而增加，酸性物的存在又加剧了反应的进行。 ②甘醇溶液吸收天然气中的H2S、CO2等酸性气体，溶液PH值降至6.0以下。此时， 甘醇与硫化物反应生成具有强腐蚀性的“污泥状”聚合物。 ③随气体带入的氯化钠水解产物。
第十一章 天然气预处理及轻烃回收
若装置能正常操作，三甘醇损失量一般不应大于16kg/106m3天 然 气 ，（ 通 常 可达8 kg/106m3天然气。
(2)三甘醇脱水装置的设备腐蚀 纯甘醇溶液对碳钢并无腐蚀性，造成设备腐蚀的介质是： ① 甘醇氧化生成有机过氧化物，并进一步生成甲醛和甲酸。变质反应随氧 分压及温度的增加而增加，酸性物的存在又加剧了反应的进行。 ②甘醇溶液吸收天然气中的 H2S、CO2等酸性气体，溶液 值降至6.0以 下 。 此时，甘醇与硫化物反应生成具有强腐蚀性的“污泥状”聚合物。 ③ 随气体带入氯化钠水解产物。 因此，甘醇脱水装置的腐蚀主要是由于甘醇溶液 值降低，溶液呈酸性所引 起的。在有冷凝液凝析或积聚的部位腐蚀最严重。防止甘醇脱水装置腐蚀的途
无
有废液问题
题
三甘醇脱水的基本过程是：含水天然气进入吸收塔，在塔的操作压力与温 度下与三甘醇接触，水被脱除，达到规定的干燥天然气气质要求离开吸收塔， 富水三甘醇则进入再生塔再生，再生后的贫水三甘醇经冷却后循环使用。蒸出 的水蒸汽在塔顶部分冷凝作为回流，部分排出装置。图11-1、2为三甘醇脱水流 程图例。
图11–1三甘醇脱水装置图
图11–2三甘醇脱水装置实例流程 结构图
吸收塔内一般采用泡帽塔板，以保证三甘醇流量很低时仍保持板上有足够 的液封。进入塔的贫三甘醇溶液以18℃～50℃为宜，高于入口天然气温度，防 止轻烃凝析和随之的醇发泡。
2） 三甘醇脱水操作中存在的主要问题 经常发生的问题是三甘醇损失量过大和设备腐蚀。 (1)三甘醇损失的原因及减少损失的措施 由于操作不当、设备故障导致脱水及再生过程中三甘醇有如下方面的损失： ①原料气和贫甘醇溶液进吸收塔温度过高，增加了吸收塔顶三甘醇的蒸发 损失。一般原料气温不应高于50℃，进塔贫甘醇液温度不应高于55℃。 ②重沸器再生4℃。 ③吸收塔、再生塔顶大量雾沫夹带造成的携带损失。原因是：操作波动， 处理量突增，造成吸收超负荷，增加了甘醇携带损失。吸收塔操作温度过低， 溶液粘度过大，降低塔板效率，增加塔顶雾沫夹带。 因此，吸收塔操作温度不应低于10℃，一般在20℃～50℃范围内。
采气工程天然气预处理及轻烃回收
02
天然气预处理
天然气预处理的必要性
提高天然气的品质
通过预处理，去除天然气中的水 分、酸性气体、重烃等杂质，提
高天然气的热值和燃烧效率。
保障管道运输安全
预处理可以降低天然气的水露点， 防止在管道运输过程中出现冰堵现 象，同时减少酸性气体和重烃对管 道的腐蚀。
VS
详细描述
目前，轻烃回收技术仍存在一些技术瓶颈 ，如难以实现高纯度分离、回收率不高等 问题。此外，一些关键设备也依赖进口， 自主研发能力不足。因此，加强技术研发 和创新，提高轻烃回收技术水平和设备国 产化率是解决技术问题的关键。
环境问题
总结词
环境问题是轻烃回收过程中不可忽视的挑战，涉及到排放控制、环保监管和可持 续发展等多个方面。
处理工艺
该项目采用冷凝分离法， 通过低温冷凝将天然气中 的轻烃分离出来。
效益分析
项目实施后，轻烃回收率 提高，增加了天然气的附 加值，同时也提高了油田 的整体效益。
某采气厂天然气预处理项目
概述
某采气厂天然气预处理项目是为了去除天然气中的杂质和水分， 确保天然气的质量和安全。
处理工艺
该项目采用脱水、脱硫和脱碳等工艺，确保天然气符合输送和燃烧 标准。
详细描述
轻烃回收过程中会产生一定的废气、废水和固废等污染物，对环境造成一定影响 。同时，环保监管日益严格，对污染物排放控制提出了更高要求。因此，加强环 保监管、推动可持续发展是解决环境问题的关键。
06
案例分析
某油田轻烃回收项目
概述
某油田轻烃回收项目是为 了从油田采出的天然气中 回收轻烃，提高天然气的 经济价值。
天然气轻烃回收简述
天然气轻烃回收简述摘要：本文简述了天然气类型对轻烃回收的影响、天然气轻烃回收的目的和方法。
关键词：轻烃；轻烃回收；露点控制；冷凝分离天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用，天然气中除含有甲烷外，还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷已经更重烃类。
为了满足商品气或者管输气对烃露点的质量要求，或为了获得宝贵的化工原料，需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分离与回收。
由天然气中回收的液烃混合物成为天然气凝液，习惯上称为轻烃。
从天然气中回收凝液的过程称之为天然气凝液回收或者天然气液回收，习惯上称为轻烃回收。
回收的天然气凝液或是直接作为商品，或是根据有关商品的质量要求进一步分离成乙烷、丙烷、丁烷（或丙丁烷混合物俗称液化气）及天然汽油等产品。
轻烃回收是天然气处理和加工中一个十分重要的而又常见的工艺过程，但并不是在任何情况下惊醒轻烃回收都是经济合理的。
它取决于天然气的类型和数量、轻烃回收的目的、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作为液体产品还是作为商品气时的经济效益对比。
1 天然气类型对轻烃回收的影响天然气分为气藏气、伴生气和凝析气三种类型，类型不同，其组成也有很大差别，因此天然气类型决定了天然气中可以回收的烃类组成及数量。
气藏气主要由甲烷组成，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，才考虑进行轻烃回收。
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），故应进行技术经济论证以确定是否需要回收凝液。
此外，塔里木、长庆气区有的天然气则属于含少量C5+重烃的湿天然气，为了使进入输气管道的气体烃露点符合要求，必须采用低温分离法将少量的C5+重烃脱除，其目的只要是控制天然气的烃露点。
伴生气中通常含有较多乙烷及更重烃类，为了获得液烃产品，同时也为了符合商品气或管输气的烃露点要求，必须进行轻烃回收。
凝析气中一般含有较多的戊烷以上烃类，当压力降低至相包络线以下时，就会出现反凝析现象。
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天然气轻烃回收简述
摘要：本文简述了天然气类型对轻烃回收的影响、天然气轻烃回收的目的和方法。
关键词：轻烃；轻烃回收；露点控制；冷凝分离
天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用，天然气中除含有甲烷外，还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷已经更重烃类。
为了满足商品气或者管输气对烃露点的质量要求，或为了获得宝贵的化工原料，需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分离与回收。
由天然气中回收的液烃混合物成为天然气凝液，习惯上称为轻烃。
从天然气中回收凝液的过程称之为天然气凝液回收或者天然气液回收，习惯上称为轻烃回收。
回收的天然气凝液或是直接作为商品，或是根据有关商品的质量要求进一步分离成乙烷、丙烷、丁烷（或丙丁烷混合物俗称液化气）及天然汽油等产品。
轻烃回收是天然气处理和加工中一个十分重要的而又常见的工艺过程，但并不是在任何情况下惊醒轻烃回收都是经济合理的。
它取决于天然气的类型和数量、轻烃回收的目的、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作为液体产品还是作为商品气时的经济效益对比。
1天然气类型对轻烃回收的影响
天然气分为气藏气、伴生气和凝析气三种类型，类型不同，其组成也有很大差别，因此天然气类型决定了天然气中可以回收的烃类组成及数量。
气藏气主要由甲烷组成，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，才考虑进行轻烃回收。
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），故应进行技术经济论证以确定是否需要回收凝液。
此外，塔里木、长庆气区有的天然气则属于含少量C5+重烃的湿天然气，为了使进入输气管道的气体烃露点符合要求，必须采用低温分离法将少量的C5+重烃脱除，其目的只要是控制天然气的烃露点。
伴生气中通常含有较多乙烷及更重烃类，为了获得液烃产品，同时也为了符合商品气或管输气的烃露点要求，必须进行轻烃回收。
凝析气中一般含有较多的戊烷以上烃类，当压力降低至相包络线以下时，就会出现反凝析现象。
因此除需要回收因反凝析而在井场和处理厂获得的凝析油外，由于气体中仍含有不少可以冷凝回收的烃类，无论分离出凝析油后的气体是否要经压缩回注地层，通常都应回收天然气凝液，从而额外获得一定数量的液烃。
2轻烃回收的目的
轻烃回收的目的只要为：①使商品气质量达标；②满足管输气质量要求；③
最大程度回收凝液。
3.1使商品气质量达标
为了符合商品气质量指标，需要将从井口采出和从矿场分离器分出的天然气进行处理，即：脱水以满足水露点要求、如果天然气中含有H2S、CO2时，则需脱除这些酸性组分、当商品气对烃露点有要求时，就需要进行轻烃回收。
3.2满足管输气质量要求
对于海上或者内陆边远地区生产的天然气来讲，为了满足管输要求，有时需要就地预处理，然后再经过管道输送至天然气处理厂进一步处理。
如果天然气在管输中析出凝液，将会带来增大压降或者出现两相流则下游需增设液塞捕集器以保护设备。
3.3最大程度的回收天然气凝液
在下述情况下需要最大程度的回收天然气凝液：①从伴生气回收到的液烃产品返回原油中价值更高。
②轻烃回收过程中得到的液烃比其作为商品气中的组分时价值更高，因而具有良好的经济效益。
3 轻烃回收方法
轻烃回收可以在油气田矿场进行，也可在天然气处理厂、气体回注厂中进行。
回收的方法基本分为吸附法、吸收法及冷凝分离法三种。
目前基本上均采用冷凝分离法。
3.1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，从而使天然气中的一些组分得以分离的方法。
在北美，有时利用这种方法从湿气中回收较重的烃类，且多用于处理量较小的及较重烃类含量较少的天然气，也可用来同时从天然气中脱水及回收重烃，使天然气的水露点及烃露点均符合管输要求。
吸附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；缺点是需要几个吸附塔切换操作，产品的局限性达，加之能耗较大，成本较高，燃料气消耗大。
3.2油吸收法
油吸收法利用不同烃类在吸收油中溶解度不同，使天然气中各个组分得以分离。
吸收油一般采用石脑油、煤油或者柴油。
按照吸收温度的不同，油吸收法又可分为常温、中温和低温油吸收法（冷冻油吸收法）三种。
常温吸收法的温度一般为30℃左右，以回收C3+烃类为主要目的；中温油吸收法的温度一般为-20℃以上，C3收率为40%左右；低温油吸收的温度在-40℃左右，C3的收率一般为80%～90%，C2收率一般为35%～50%。
油吸收法是20世纪五六十年代广泛采
用的一种轻烃回收方法，尤其是在60年代初由于低温油吸收法可以在原料气压力下运行，收率较高，压降较小，而且允许使用碳钢，对原料气处理要求不高，且单套装置处理量较大，故一直在油吸收法中占主导地位。
但因低温油吸收法能耗及投资较高，因而在70年代以后已逐渐被更加经济与先进的冷凝分离法取代。
但阿尔及利亚部分天然气处理厂还在采用油吸收法。
3.3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沸点不同，将天然气冷却至露点温度以下某一值，使其部分冷凝与气液分离，从而得到富含较重烃类的天然气凝液。
这部分天然气凝液一般又采用精馏的方法进一步分离成所需要的液烃产品。
通常，这种冷凝分离过程又是在几个不同温度等级（温位）下完成的。
由于天然气的压力、组成及所要求的轻烃回收的收率不同，故NGL回收过程中的冷凝温度也有所不同。
根据其最低冷凝分离温度，通常又将冷凝分离法分为浅冷分离与深冷分离两种。
前者最低冷凝分离温度一般在-20～-35℃，后者一般均低于-45℃，最低在-100℃以下。
冷凝分离法的特点是需要向气体提供温度等级合适的足够冷量使其降温至所需值。
按照提供冷量的制冷方法不同，冷凝分离法又可分为冷剂制冷法、膨胀制冷法和联合制冷法三种。
参考文献
1 输气管道工程设计规范GB50251，中华人民共和国建设部，2003 （5）；
2 天然气凝液回收设计规范SY/T 0077-2008；
3 天然气处理与加工石油大学出版社；
4 天然气处理原理与工艺中国石化出版社王遇东。