天然气轻烃回收工艺介绍

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轻烃回收(寇杰)

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。

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是指碳数在1至4之间的烃类化合物,包括甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等,是石油和天然气中的重要组成部分。

随着全球能源需求的增长,轻烃的开采和利用越来越受到人们的关注。

由于轻烃的挥发性和易燃性,它在生产、储运和利用过程中容易造成能源的浪费和环境污染。

轻烃的回收工艺技术及其进展成为当前研究的热点之一。

轻烃的回收工艺技术涉及到轻烃的分离、提纯和再利用等方面。

目前,主要的轻烃回收工艺技术包括吸附分离、膜分离、压缩液工艺、结晶分离和化学吸收等。

这些工艺技术在轻烃回收中发挥着重要作用,不仅可以有效提高轻烃的回收率,减少能源浪费,还可以减少对环境的污染。

吸附分离是一种通过吸附材料选择性吸附轻烃分子的工艺技术。

常用的吸附剂包括活性炭、分子筛和硅胶等。

通过合理选择吸附剂和优化操作条件,可以实现对轻烃的高效分离和回收。

膜分离则是利用特定的膜材料,通过膜的选择性透过性,将轻烃与其他组分分离开来。

与传统的蒸馏分离相比,膜分离工艺具有能耗低、设备小、操作简便等优点,因此在轻烃回收中得到了广泛的应用。

压缩液工艺利用了轻烃在高压情况下溶解度的变化,通过变化温度和压力来实现轻烃的回收。

结晶分离则是通过控制温度和添加适当的添加剂,使轻烃在溶剂中结晶析出,实现轻烃的分离和回收。

化学吸收则是利用化学反应将轻烃与其他组分转化为更容易分离的化合物,然后再对其进行分离和回收。

随着科技的进步和工艺的不断改进,轻烃回收工艺技术也在不断地发展和完善。

膜分离技术是目前发展最为迅速的轻烃回收技术之一。

传统的多孔膜已经不能满足对轻烃的高效分离要求,因此近年来,研究者们将目光转向了纳米孔膜。

纳米孔膜具有孔径小、分离效果好、通量大等优点,可以实现对轻烃的高效分离和回收。

化学吸收技术也在不断地得到改进和应用。

传统的化学吸收工艺中使用的吸收剂对环境和人体健康都存在一定的污染和危害,因此研究者们将目光转向了新型环保型吸收剂。

这些新型吸收剂具有高效、低毒、易生物降解等特点,可以实现对轻烃的高效吸收和回收,同时减少对环境的污染。

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是一类石油化工产品,主要包括烷烃和烯烃两大类,是石油炼制和化工生产过程中的重要中间品和原料。

随着石油的日益枯竭和环境污染问题的日益严重,轻烃回收工艺技术成为了必然的发展趋势。

为了提高轻烃的回收率和降低对环境的影响,人们也在不断地研究和改进轻烃回收工艺技术。

本文将介绍轻烃回收工艺技术及其进展。

一、轻烃回收工艺技术概述轻烃回收工艺技术是指将石油炼制和化工生产中产生的尾气中的轻烃进行回收和再利用的工艺。

轻烃主要包括乙烯、丙烯、丁烯等,这些轻烃在正常情况下会随着尾气一起排放到大气中,不仅造成能源的浪费,还会对环境造成严重污染。

采用轻烃回收工艺技术对轻烃进行回收和再利用,是一种节能减排的重要手段。

目前,常见的轻烃回收工艺技术主要包括吸附法、压缩法、凝析法、膜分离法等。

吸附法是指通过吸附剂将轻烃从尾气中吸附出来,然后再进行脱附和回收。

压缩法是指通过采用压缩机将尾气中的轻烃压缩成液体,然后进行分离和回收。

凝析法是指通过降温将尾气中的轻烃凝析成液体,然后进行分离和回收。

膜分离法是指通过膜的选择性通透性,将尾气中的轻烃和其他组分进行分离和回收。

1. 吸附法吸附法是一种成熟的轻烃回收工艺技术,其主要优势是操作简单、成本低、回收效率高。

近年来,随着吸附剂的研究不断深入,吸附法在轻烃回收领域取得了显著的进展。

目前,国内外已经开发出了一系列高性能的吸附剂,其吸附速度和吸附容量均得到了显著提高。

结构优化和表面处理等技术的应用,使得吸附剂的选择性和循环利用率得到了显著提高。

吸附法在轻烃回收工艺技术中的应用前景十分广阔。

2. 压缩法压缩法是一种传统的轻烃回收工艺技术,其主要优势是操作稳定、回收效率高。

在近年来,人们在研究压缩机和分离设备的还不断地优化压缩法的操作参数和工艺流程,使得压缩法的回收效率和能耗得到了显著提高。

随着压缩机和分离设备的智能化和自动化程度的不断提高,压缩法在轻烃回收领域的应用前景也将更加广阔。

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。

天然气冷油吸收法轻烃回收工艺

天然气冷油吸收法轻烃回收工艺

收, 吸收塔 ( -0 ) 出 气 为 符合 国 家 管 输标 准 的 T 10 顶 外输 天然 气 。吸收 塔 ( -0 ) 含 有 轻 组分 的凝 析 T 10 底
油在 经过 冷箱 ( NG 1 1 、 箱 ( -0 ) 热 后 L -0 ) 冷 I NG 10 换
11及第二再沸吸收塔 ( -0 ) 0) T 12  ̄表 4 所示 , 相关热
关键 词 : 然 气 天 轻 烃 回收 模 拟
表 1 原 料 气 的 组成
冷 油 吸收法 利 用 低 温 有 利 于 吸 收 的原 理 , 流 在
一 №

摩尔分数
o 9 .1 O 3l . 9 . 1 O O 6 4 .
程 中增加制冷单元 , 吸收油降温至 0 使 ~一4 "后 0 C 进行 吸收操作 。该法与常温吸收法相 比, 2 C 的回收 率得到明显提高。本文通过对冷油吸收法轻烃 回收
工艺 进行 模 拟研 究 , 利 用 冷 油 吸 收法 进 行 轻 烃 回 对 收 的工艺 设 计 和生 产运 行具 有 指导 意义 。
18 .
O 3 . 3 O 3 . 4 o 1 . 4
1 状 态 方 程 的 选 用
可 以作 为 天 然 气 轻 烃 回收 的 主要 计 算 公 式 有
3 中石油长庆油田第一采气厂 , . 陕西长庆,15 04 中石油重庆天然气净化总厂 , 7 80 ;. 重庆,0 2 9 4 1 5)
摘 要
以较 贫天 然气 轻 烃 回收 为研究 对 象 , PR方 程 的基 础 上 建立 相 应 的数 学 模 型 。利 用 Hyy 在 - ss 对 轻 烃 回收进 行模 拟 , 用部 分 回流并 换热 以吸收 天然 气 中 的重 烃 组分 的方 法 , 讨 了影 响冷 油 轻 采 探 烃 回收 的主要 因数 如冷 油 回流量 、 冷油 回流温 度 以及精 馏塔 塔板 数 等 , 对这 些参 数 进行 了适 当的 并 优 化得 出 比较 恰 当 的数据 。

天然气轻烃回收工艺流程

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。

轻烃回收

轻烃回收

剖面图
膨胀制冷与节流制冷的比较
节流过程用节流阀,结构比较简单,便于调节; 等熵膨胀过程用膨胀机,结构复杂;
在膨胀机中实际上不可能实现等熵膨胀过程,因 而所得的温度效应和制冷量比理论值小;
节流阀可以在气液两相区内工作,即节流阀出口 可以带很大带液量,而膨胀机带液量有限。
膨胀机的计算框图
相平衡方程:
净化
脱除气态水分和C02等,防止在冷凝操作时,由于 温度过低而在管道或设备中出现冰堵。 脱水设施应设置在气体可能产生水合物的部位之 前。当需要脱除原料气中的酸性组分时,一般是 先脱酸性组分再脱水。
多级冷凝与分离
净化后的原料气,在某一压力下经过一系列 的冷却与冷冻设备不断降温,其中的重组分 冷凝出来。通常每降低0.1Ma,可使气温下降0.5℃~1℃。
透平膨胀机
利用气体作外功进行绝热膨胀 来获得低温的核心设备。
优点:体积小、重量轻、结构
较简单、气体处理量大、冷损 少、不污染气体、不需润滑、 运行效率高、调节性能好、操 作维护方便、安全可靠和使用 寿命长。
透平膨胀机工作原理
高压天然气流过透平式膨胀机的喷嘴和工作轮 时,气体膨胀产生的高速气流,冲击透平膨胀 机的工作叶轮,叶轮产生高速旋转。高速旋转 的叶轮可产生一定的动力,能对外做功。与此 同时,膨胀后的气体温度和压力下降。
节流阀是压力气体通过节流膨胀, 从而降压、降温。降压后,使其变成 了温度更低的冷流。
节流效应
气体节流时温度的变化与压力的降低 成比例。气体节流后压力总是降低,比容 增大,内位能增大。而内动能大小与气体 温度有关,因而对实际气体,随着节流后 气体内动能的减少、增大或不变,就会出 现气体节流后温度降低、升高或不变。
概述 轻烃回收基本方法及原理 浅冷与深冷工艺

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展1. 引言1.1 轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是石油和天然气中的主要组分,包括烷烃、烯烃和芳烃等。

轻烃回收工艺技术的研究和发展一直是石化工业的热点话题之一。

随着石油资源的日益枯竭和环境保护要求的提高,轻烃回收工艺技术的重要性日益突出。

传统的轻烃回收工艺技术主要包括吸附分离、膜分离、凝结冷却等方法,虽然这些方法在一定程度上可以实现轻烃的回收,但还存在能耗高、产物精度低等问题。

改进型轻烃回收工艺技术和新型轻烃回收工艺技术逐渐崭露头角。

改进型技术通过优化参数和流程,提高了回收效率和产品质量;新型技术则采用了更先进的分离原理和设备,具有更高的效率和节能环保的特点。

随着工业化进程的加快,轻烃回收工艺技术的优化工作也日益受到重视。

优化轻烃回收工艺技术旨在提高设备利用率、降低能耗、减少废物排放,以实现更加清洁、高效的生产。

未来,随着能源需求的增长和环保意识的提高,轻烃回收工艺技术必将继续向着更加高效、环保的方向发展,其在石油化工领域的应用前景仍然广阔。

2. 正文2.1 传统轻烃回收工艺技术传统轻烃回收工艺技术是指通过分馏、冷凝和吸附等传统方法来回收轻烃气体的技术。

分馏是最常见的方法之一,通过加热液态轻烃混合物,使其分解成不同沸点的组分,然后按照沸点高低进行分馏,从而实现轻烃的回收。

冷凝则是利用冷却器将热蒸气冷却成液态,通过凝结的方式将轻烃气体回收。

吸附技术则是通过选择性吸附剂来吸附轻烃气体,再经过再生过程将吸附的轻烃释放出来。

传统轻烃回收工艺技术虽然在一定程度上可以实现轻烃的回收,但是存在能耗高、设备复杂、回收效率低等问题。

特别是在采用分馏法时,因为轻烃组分较多,需要多级分馏,造成了生产成本的增加。

而冷凝法和吸附法虽然能够减少能耗,但是操作复杂,对杂质敏感,影响了轻烃的回收率。

随着技术的不断发展,传统轻烃回收工艺技术逐渐被改进型和新型技术取代。

改进型技术通过优化设备结构和操作过程,提高了回收效率;新型技术则借鉴了其他行业的先进技术,如膜分离技术、离子交换技术等,实现了更高效的轻烃回收。

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展轻烃回收工艺技术是一种将烃类废气转化为可使用的资源的工艺技术。

该技术应用于化工、石油、天然气等行业,具有节能减排、资源回收等优点。

本文主要介绍轻烃回收工艺技术的进展及其应用。

1. 吸收法技术吸收法技术主要应用于易溶于水的气体,其原理是将气体通过吸收器,溶于吸收液中,再将吸收液加热和真空蒸馏,将吸收的轻烃分离出来。

这种技术广泛应用于甲烷、乙烯、丙烷等的回收。

3. 膜分离法技术膜分离法技术主要是利用不同大小、形状和结构的分离膜,通过压力差将气体分离出来。

这种技术应用广泛,分离率高、分离效果好,可以用于甲烷、乙烯、丙烷等的回收。

4. 活性炭吸附法技术活性炭吸附法技术是利用活性炭表面高度开发的微孔和介孔吸附有机分子,其吸附性能好,可用于吸收及回收精制气体、炼油等行业中的轻烃,如甲烷、乙烯、丙烷等。

1. 化工行业高分子材料化学中,生产聚乙烯、聚丙烯等塑料以及生产合成橡胶等方面,均需要用到大量的轻烃。

因此,化工行业是轻烃回收工艺技术的主要应用领域。

2. 石油行业石油加工是产生大量废气的行业,废气中含有较多的轻烃,经过轻烃回收工艺技术,可以将这些轻烃进行回收,减少浪费,降低排放量。

3. 天然气行业天然气是一种重要的能源资源,其组成中主要是甲烷,也包含一些轻烃,如乙烯、丙烷等。

通过应用轻烃回收工艺技术,可以将这些轻烃回收利用,降低浪费,并且提高资源的利用效率。

总之,随着环保意识的不断加强,轻烃回收工艺技术在产业界得到越来越广泛的应用。

相信在未来,轻烃回收工艺技术将会更加成熟,有更广泛的应用。

天然气轻烃回收工艺

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。

轻烃回收工艺技术及其进展

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烷烃、烯烃和芳烃等碳数较少的烃类化合物。

轻烃在化工行业中应用广泛,广泛存在于石油、天然气等资源中。

由于轻烃资源丰富且具有燃烧值高、易于加工等特点,因此受到了工业界的高度重视。

随着全球能源资源的日益紧张,轻烃的回收与再利用成为了当前工业界的热点问题。

本文将就轻烃回收工艺技术及其进展进行介绍。

一、轻烃回收的重要性让我们来了解一下轻烃回收的重要性。

轻烃资源在化工生产中的应用十分广泛,包括石化、合成油品、化肥、染料、医药、农药、合成树脂、胶粘剂等。

在这些行业中,轻烃被用作原料、溶剂、反应助剂等,发挥着重要作用。

目前我国许多企业在使用轻烃的过程中存在浪费现象,造成了资源的浪费和环境的污染。

轻烃回收工艺技术的研究和实现对于资源节约和环保都有着重要的意义。

二、轻烃回收工艺技术及其进展1. 传统的轻烃回收工艺技术传统的轻烃回收工艺技术主要包括吸附法、凝结法、压缩法等。

吸附法是利用吸附剂吸附轻烃,然后再进行解吸和回收;凝结法是利用低温凝结轻烃,使其从气相转变为液相,然后再进行回收;压缩法则是通过增加气体的压力,使轻烃凝结为液体,然后进行回收。

这些传统的工艺技术具有简单、可行性强的特点,但是也存在着回收率低、能耗高、设备投资大等问题。

2. 新型的轻烃回收工艺技术随着科学技术的进步,新型的轻烃回收工艺技术得到了广泛的关注和应用。

膜分离技术是一种新型的轻烃回收技术,它利用半透膜将轻烃和重烃进行分离,从而实现轻烃的回收。

与传统的吸附法、凝结法相比,膜分离技术具有回收率高、能耗低、操作简便等优势,因此在工业应用上具有广阔的发展前景。

还有一些新型的轻烃回收技术不断涌现,如超临界萃取技术、离子液体溶剂萃取技术等。

这些新型技术的出现,为轻烃的回收提供了新的途径,也为工业界提供了更多的选择。

3. 轻烃回收工艺技术的进展随着科技的不断进步,轻烃回收工艺技术在理论研究和应用开发方面都取得了可喜的进展。

一方面,在轻烃膜分离技术方面,科研人员通过改进膜材料的性能、优化膜结构设计等手段,取得了许多突破性的进展,大大提高了膜的分离效率和稳定性。

天然气轻烃回收工艺介绍

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。

低压天然气轻烃回收工艺

低压天然气轻烃回收工艺

收方法和一段 变温吸 附法的轻烃收率提 高了 3 0 % ̄4 0 %, 带来明显 的经济效益 , 同时本 工艺较外冷 回收方 法, 操 作 弹性 更大,适用性 更强,特别适合 小规模 生产或 需要 经 常搬 迁的生产环境 。 因此 ,改进吸 附回收工艺非常值
得推 广应用 。 关键词: 天然气;轻烃回收;分 离;模拟 ;优化设 计
Abs t r ac t : Co mpa r e d wi t h t h e e x i s t i ng me t ho ds o f l i g ht h y dr oc a r bo n r e c ov e r y f r o m l o w p r e s s u r e n a t u r a l ga s ,a ne w mod i ie f d a d s o r p t i o n r e c o v e y r p r o c e s s , wh i c h c a n r e du c e c o ns ump t i o n a nd i n c r e a s e
中图 分 类 号 :T Q 2 8 文 献标 志 码 :A 文章编号 :1 0 0 0— 6 6 1 3( 2 0 1 5)0 7 —2 0 9 2— 0 5
D oI :1 0 . 1 6 0 8 5  ̄ . i s s n . 1 0 0 0 . 6 6 1 3 . 2 0 1 5 . 0 7 . 0 4 8
摘要 :通过对现有低压 天然 气 ( 0 _ 3 ~1 . 6 MP a )轻烃 回收方法 比较 ,提 出一种新的改进吸 附回收工艺 ,降低生 产
消耗 ,提 高轻 烃的收率。本 工艺采用两段 变温 变压吸 附 ( T - P S A)方法相结合 ,第一段 T - P S A主要 脱除原料 气中 水分 ,第二段 T - P S A主要 回收原料 气 中的轻烃 ,回收的轻烃以压力不低 于 1 . 6 MP a的液相 混烃作 为产品 ,保证烃 露点要求 ,满足储运 安全 。本工 艺具有较 高的轻烃收 率, 丙烷和丁烷收 率均大于 9 4 %,较 目前常采用的深冷 回

天然气粗加工及轻烃回收简介

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

天然气轻烃回收简述

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。

轻烃回收工艺流程

轻烃回收工艺流程

轻烃回收工艺流程轻烃回收工艺流程是指对工业生产过程中产生的废气中所含的轻烃进行回收利用的一种处理方法。

轻烃是指碳数较低的烷烃类化合物,如甲烷、乙烷、丙烷等。

这些轻烃通常是石油、天然气等燃料的组成成分,具有较高的能量价值。

因此,对于将这些轻烃回收利用,不仅可以减少能源浪费,还可以减少对环境的污染。

轻烃回收工艺流程主要包括以下几个步骤:废气收集、净化、液化、分离和利用。

首先,废气收集是指将产生轻烃废气的工业生产设备的排放口通过管道连接到废气处理设备上。

废气处理设备可以是一个集中的废气处理装置,也可以是直接连接到产生废气的生产设备上的小型处理装置。

然后,废气净化是指将废气中的杂质、颗粒物等进行过滤和清除,以保证后续处理过程的正常进行。

废气净化可以采用物理方法,如过滤、吸附等,也可以采用化学方法,如催化氧化等。

接下来,废气液化是将经过净化的废气进行冷却和压缩,使其转变为液态,方便后续步骤中的分离和利用。

废气液化通常采用冷凝器和压缩机进行,通过降低废气的温度和增加废气的压力,使其转变为液态的轻烃。

然后,分离过程是将液态的轻烃通过蒸馏等方法,将其中碳数不同的烷烃分开。

这是因为不同碳数的烷烃在沸点上存在差异,通过控制温度和压力,可以将其分离开来,并分别进行后续的利用。

最后,利用过程是将分离出的各种轻烃利用起来。

这可能包括将其作为燃料进行燃烧,或作为原料进行化学反应,制备其他有用的化学品。

轻烃的利用方式多种多样,根据不同的需求和实际情况进行选择。

综上所述,轻烃回收工艺流程是一种将工业生产过程中产生的废气中的轻烃进行回收利用的处理方法。

通过废气收集、净化、液化、分离和利用等步骤,可以将废气中的轻烃转化为有用的能源或化学品,达到减少能源浪费和环境污染的目的。

这一工艺流程在现代工业生产中具有重要的意义,可以提高资源利用效率,促进可持续发展。

采气工程天然气预处理及轻烃回收

采气工程天然气预处理及轻烃回收
随着技术的发展和市场的需求,采气工程也在不断进步和创新,以提高天然气的开 采量和质量。
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。

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展

轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是指碳数较低的烃类化合物,包括甲烷、乙烷、丙烷等主要烷烃,以及丁烷、异丁烷、乙烯、丙烯等烯烃。

轻烃是石油、天然气中最重要的组分之一,具有广泛的用途,如燃料、制造化学品等。

然而,轻烃的回收一直是工业生产中需要解决的难题之一,因为生产过程中会产生大量的轻烃,而这些轻烃含量虽然较低,但是在环境和能源资源利用方面有重要意义。

轻烃回收工艺技术主要包括吸附分离、膜分离、冷却凝结和压缩蒸汽回收等方法。

吸附分离工艺中常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶等。

这些吸附材料都具有较高的选择性和吸附性能,能够有效地分离和富集轻烃,但是吸附剂会遭受阻塞、泄漏等问题,因此需要经常更换和清洗。

膜分离工艺是利用不同分子大小之间的差异来分离轻烃,常见的有聚合物膜、陶瓷膜等。

由于膜分离技术具有操作简单、低能耗、高效率等优点,因此近年来膜分离工艺得到了广泛应用和研究。

冷却凝结则是利用冷凝器将烟气冷却至一定温度,使其中的轻烃凝结成液体,再用收集器将其收集。

虽然冷却凝结具有较高的效率和稳定性,但是其设备比较复杂,投资和运行成本较高。

压缩蒸汽回收工艺是利用高温、高压压缩蒸汽来回收轻烃,其优点是设备简单、操作稳定、能耗低。

近年来,随着工业技术的不断发展和创新,轻烃回收技术也在不断进步和发展。

其中,分子筛技术和膜分离技术是目前比较热门和有前景的研究领域。

分子筛技术可分为物理吸附和化学吸附两种,其优点是选择性好、吸附速度快、寿命长、不易挥发等,但也存在催化剂限制、高温易燃、反应体积大等问题,因此需要进一步研究和改进。

膜分离技术则是利用材料表面的空隙和孔道,将轻烃从气态中分离出来。

目前,膜分离技术逐渐成为轻烃回收的主流技术之一,具有能耗低、对环境友好、操作简单、产物纯度高等优点。

此外,还有基于多种技术集成的轻烃回收工艺和新型材料的研究和开发,如基于微生物代谢的生物转化技术、钛基催化剂等。

总之,轻烃回收工艺技术及其进展是当前工业生产需要解决的一个难题,各种技术和方法都有其优缺点。

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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C
2
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。

两级膨胀制冷工艺虽然可达到深冷所要求的制冷温度,但由于实际操作中对原料气组成波动的适应性较差,冷平衡建立较难,从操作稳定,管理方便角度出发,该工艺不是最佳选择。

与冷剂制冷工艺相比,膨胀机制冷工艺流程比较简单,投资较少,但稳定性较差,对原料气组份波动适应能力差。

③冷剂制冷与膨胀制冷的联合制冷工艺
膨胀机制冷和冷剂制冷相结合的制冷工艺,不但冷源稳定可靠,而且对原料气组份波动的适应性较强。

因此膨胀(单级)+辅助冷剂(丙烷)的联合制冷工艺成为目前较为常有的制冷工艺。

3.原料气脱水工艺的选择
对于天然气需预冷至-80~-100℃的深冷装置来说,一般均采用分子筛脱水工艺;而对于预冷温度较高的浅冷装置来说,由于所要求的水露点较高,一般采用甘醇脱水工艺。

三.轻烃回收的两个工艺方案
1.原料气和产品规格
① 原料气:经脱水装置脱除水分的干净化天然气。

② 原料气进装置条件为:温度:40℃;压力:6550 kPa(a);
③ 产品:从原料气中回收轻烃,以生产液化石油气(或丙烷/丁烷)和轻油产品。

2.丙烷压缩循环制冷的工艺方案
原料气经原料预冷器(板翅式换热器)预冷后进入高压分离器进行气液分离。

分离后的液相经节流阀降压后直接进入脱乙烷塔进行分离;分离后的气相进入丙烷蒸发器,经丙烷制冷循环系统取热后,制冷温度降至-35℃。

之后进入低温分离器进行气液分离。

分离出的气相返回原料预冷器预冷原料气后,作为产品气进入干线外输。

低温分离器中分离出的液相经节流阀降压后送入脱乙烷塔进行分
离。

脱乙烷塔只设置提馏段,塔顶气经原料预热器回收冷量后送到燃料气系统,或经脱乙烷塔顶气压缩机增压后进入干线外输。

塔底凝液去液化气塔和脱丙烷塔进行分馏处理。

此方案考虑原料气经丙烷制冷循环系统取热后,制冷温度降至一35℃,按流程模拟结果,该方案丙烷收率可达到61.76%,丙烷制冷系统需提供的冷量为9200 kW。

由于丙烷制冷系统负荷较大,为节省投资,丙烷压缩机宜采用2台压缩机并联操作,单台压缩机的轴功率为3 200 kW。

图1 丙烷压缩循环制冷工艺流程图
3.膨胀制冷加丙烷压缩循环制冷的联合制冷工艺方案
此方案与丙烷压缩循环制冷的工艺方案所不同的是,原料气经外加的丙烷制冷循环系统取热后,再经透平膨胀机膨胀到4500 kPa(a)。

为满足产品气(干气)压力的外输要求,产品干气经透平膨胀机增压端增压后,再经单独设置的压缩机系统增压至6 450 kPa(a)。

该方案适宜的丙烷制冷温度为-5℃,相应的膨胀机制冷温度为-44.47℃(在4 500 kPa的条件下),丙烷收率为53.68%。

丙烷制冷系统的丙烷压缩机可采用2台压缩机并联操作,单台压缩机的轴功率为2 600 kW。

商品气增压机轴功率为
1 616 kW。

图2 膨胀制冷+丙烷压缩循环制冷的联合制冷工艺流程图。

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