迪那轻烃终馏点超标原因及应对措施

迪那轻烃终馏点超标原因及应对措施

宋美华1陈季梅1王赤宇1赵军艳2牛强2

1中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒 841000 2中油辽河工程有限公司巴州塔里木分公司新疆库尔勒 841000 摘要：通过对迪那天然气处理厂现状分析及模拟计算，研究了轻烃终馏点超标的原因以及降低轻烃终馏点的对策。为降低轻烃终馏点，采用冷凝分离法，在原料气温度为18℃时进行冷凝分离，实现C

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+重烃的有效分离，是控制轻烃终馏点不高于190℃的有效措施。

关键词：轻烃；终馏点；C

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+重烃

迪那天然气处理厂2009年建成投产，采用浅冷轻烃回收工艺[1]，产品为干气、凝析油、液化气和轻烃。目前装置运行平稳，但轻烃终馏点不符合规范《稳定轻烃》（GB 9053-1998）[2]的要求，影响轻烃销售。

1 轻烃产品基本情况

迪那处理厂是塔里木油田轻烃产量最多的装置。装置自投产以来，轻烃一直存在终馏点超标的问题。根据2012年轻烃检测报告，全年大部分时节轻烃终馏点均超标，特别是夏季高温季节，终馏点达195℃，高于规范中规定的190℃。2012年7月轻烃质量指标与规范质量指标对比见表1。

表1 迪那轻烃与国家规范轻烃质量指标对比表

2 轻烃终馏点超标原因及来源

2.1轻烃组成分析

轻烃终馏点与组成中单组分的沸点有关，沸点随着碳原子数的增加而增加，从表2

知，C

10的沸点174℃，而C

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+重烃的沸点均超过190℃。即轻烃组成中含有C

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+重烃就可

能导致终馏点超标。

迪那原料气为凝析气，富含较多的戊烷及以上重烃，轻烃组成中除了 C 5～C 8烷烃混合物，还含有少量C 9、C 10及C 11+重烃。从表2知，轻烃组成中含有C 11+重烃，含量为0.88%。该组成的终馏点为195℃，表明轻烃组成中C 11+重烃导致轻烃终馏点超标。

表2 轻烃组成及沸点表

2.2轻烃中C 11+重烃来源

根据迪那天然气处理工艺过程，确定C 11+

重烃的来源。从图1知， 3股天然气进入轻烃回收装置，分别为一闪气、原料气及中压气。

图1 迪那天然气处理工艺流程图

目前自分水器出来的原料气1628×104m 3

/d,一闪气2.2×104m 3

/d 。根据组成分析及

模拟计算，一闪气中C 11+重烃摩尔分数9×10-6。原料气中C 11+重烃摩尔分数29×10-6，原料气经3次分离C 11+重烃未实现有效分离，大部分C 11+重烃（摩尔分数23×10-6）和一闪气中的C 11+重烃均进入轻烃中。

上述可知，原料气量大于一闪气量，且原料气中C 11+重烃摩尔含量也高于一闪气。因此，轻烃中C 11+重烃主要来源于原料气。经计算，原料气中C 11+重烃摩尔分数为8×10-6，轻烃终馏点为188℃。而若一闪气不计，轻烃终馏点为194.5℃仍不满足要求。因此，原料气中重烃对轻烃终馏点起决定性作用，而一闪气中重烃对轻烃终馏点影响不大。 3 控制轻烃终馏点措施探讨

控制轻烃终馏点的有效途径为降低轻烃中的C 11+重烃含量，针对迪那天然气处理厂冷凝分离法和精馏法均适用，下面对2种工艺措施进行分析。 3.1冷凝分离法

迪那原料气在整个冷凝分离过程中只有原料气水分器分出的凝液不参与凝液分馏，分离温度高达40℃，该温度下C 11+

重烃液化率较低约19.4%， C 11+

重烃无法实现有效分离，

剩余C

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+重烃全部进入稳定轻烃中。利用HYSYS软件计算知，当原料气温度为23℃时，

C 11+重烃液化率达62.5%，大部分C

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+重烃被分离出来，此时轻烃终馏点为189.6℃，满足

轻烃质量要求。因此，在原料气温度为23℃以下时设分离设施可降低C

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+重烃含量。

迪那原料气冷凝分离工艺中，原料气经过预冷器B时，温度为18℃，低于23℃，

在预冷器B之后设分离设施，可将大部分C

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+重烃分离出来至凝析油稳定系统，不参与凝液分馏，此时轻烃终馏点为188.3℃。该措施对现有流程改动较小，经济节能。

3.2精馏法

精馏法用于按产品质量要求将混合物分离为所需产品，分离效果较好。且目前装置

内2台轻烃稳定塔处于闲置状态，可考虑用于C

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+重烃和轻烃的分离。塔顶轻烃作为产品用于单储单输，塔底重组分混入凝析油外输。

迪那已建轻烃稳定塔2台，塔径1.0m，塔盘数40层，设计压力0.68MPaG，设计温度200℃，塔顶空冷器负荷为873kW，塔底重沸器负荷为859kW。原塔用于脱戊烷，现用

于脱除C

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+重烃，用HYSYS软件对塔进行核算。

目前轻烃产量约为500t/d,单台稳定塔处理能力按250t/d设计，规定塔顶C

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摩尔含量不高于0.01%，操作压力按0.2MPaG设计，塔底温度为170℃。计算得出，塔径1.0m，塔盘数40层，塔顶空冷器负荷为1220kW，塔底重沸器负荷为700kW。因此，稳定塔塔径可满足要求，而塔顶冷负荷不足。

精馏法利用原轻烃稳定塔脱除C

11+重烃，实现C

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+重烃和轻烃的有效分离，轻烃终馏

点为154.6℃，满足规范要求。该措施的前提是增加塔顶冷负荷，能耗较大。

4 结论与建议

（1）轻烃终馏点超标原因为轻烃中C

11+重烃含量超标，C

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+重烃主要来源于原料气，

当原料气中C

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+重烃摩尔分数超过8×10-6时，就会导致轻烃终馏点超标。

（2）冷凝分离法和精馏法均可有效控制轻烃终馏点，但前者对原工艺流程改动

小，经济节能。因此，控制轻烃终馏点宜选用冷凝分离法。在预冷器B后设分离设施，

实现C

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+重烃的有效分离，轻烃终馏点为188.3℃满足规范要求。

（3）建议在新建天然气处理装置中，设计时应充分考虑原料气中C

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+重烃对轻烃

终馏点的影响，合理控制冷凝分离温度，尽早防止轻烃中C

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+重烃含量超标，保证生产产品质量合格。

参考文献：

[1]王遇冬.天然气处理原理与工艺[M].2版.北京：中国石化出版社，2011.