液化天然氣輕烴分離工藝的優化分析

董志文 方挺(河南省濮陽縣中原油田天然氣處理廠，河南 濮陽 457162)

隨著我國LNG產業的快速發展，我國開始不斷從其他能源大國大量進口LNG。目前國際上LNG大部分都是濕氣，所以，我國將來進口的LNG也必將是大量的濕氣。從國外進口的LNG濕氣可以通過輕烴分離出大量優質的裂解原料提供給我國的乙烯工業，降低了我國乙烯的生產成本，因此不斷優化傾聽分離工藝對我國的工業發展有著很大的現實意義。國外在早期的輕烴分離工藝中分離出來的甲烷為氣態，需要使用高功率的氣態壓縮機進行后期的加工，這樣需要額外消耗大量的能源，提高了加工的成本。近年來，國外部分國家不斷優化輕烴分離工藝，很好的解決了天然氣的使用問題，所以我國也需要不斷學習國外先進的輕烴分離技術，優化自己的生產工藝，提高能源的使用率[1]。

1 輕烴分離處理工藝分析

1.1 液化天然氣中輕烴分離技術探討

我國在進口天然氣以及對它的使用方面并不熟悉，在其加工處理技術及工藝上也沒有很大的優勢，因此我國關于輕烴分離技術方面的新聞報道幾乎沒有。而國外對輕烴分離技術早在1960年美國就已經研發出了相關技術并申請了專利，同時，近年來國際上對LNG的重視以及它的貿易市場逐年上升，所以關于這方面的技術越來越多的得到發展，關于這方面的技術專利也不斷提升。美國關于輕烴分離技術的專利已經多達數項。盡管我國在輕烴分離技術方面沒有自己的專利，但是我國可以以國外的技術為指導優化目前我國輕烴分離過程中的施工工藝，提高我國的輕烴分離工作效率。

1.2 目前液化天然氣中輕烴分離工藝

我們對美國的一個專利流程進行概述，工程過程為：第一用泵給原材料增壓，使用分流器分流，大股通過換熱器進行部分汽化，再通過閃蒸塔氣液分離，塔頂出來的是甲烷氣體，分離出來的輕烴從底部出來，然后還要進行分離的第二次工作；小股直接用脫甲烷塔分離，經過多次的分離工作之后，甲烷氣體從上部出來，而液體狀態的輕烴從塔底分出。但是需要使用壓縮機對甲烷氣體進行液化，能耗較高。

1.3 現有輕烴分離工藝的不足

現有傾聽分離工藝都存在一些不足之處。部分輕烴分離工藝分離出的甲烷為氣態，這樣就需要壓縮機對甲烷氣體液化，壓縮機必然提高了分離過程的能耗。有的分離技術分離效率不高，沒有對天然氣進行完全分離，容易造成資源的浪費，降低了原料的利用率。

美國專利US0158458A1，它的工藝流程比較平穩，輕烴的分離工作和汽化工作同時進行，這樣不利于天然氣的調節。但是平時城市每天用氣的時間是集中的，所以對天燃氣的調節工作有一定的要求，但是這項專利的工藝不能滿足這一要求[2]。

2 輕烴分離工藝的優化設計

3 輕烴分離流程優化

3.1 首先，使用泵把天然氣輸送到脫甲烷塔，然后再使用蒸塔底對天然氣進行分離，甲烷的壓力是大于天然氣壓力的，所以甲烷的液化溫度會高于天然氣的液化溫度，所以我們可以利用港冷對甲烷液化。

3.2 還可以對剩余的冷量對液化甲烷進行降溫，這樣節流降低壓力可以是甲烷處于抵押液態保存，可以解決峰值調節的問題，滿足了城市用氣的調節問題。

3.3 通過換熱工作可以降低輕烴的溫度，通過節流降壓可以讓輕烴以擠壓液態狀態保存，方便儲存工作；另外對原料預熱，可以節約能源，降低能耗，提高能源利用率。

4 輕烴分離工藝未來前景

我國發展乙烯工業的策略是煉油化工一體化，即擴大煉油能力，不斷對乙烯工程進行擴大。但是隨著我國能耗的增加，對進口能源十分的依賴，這對我國的未來發展是極為不利的；同時我國在乙烷丙烷路線發展方面也相對落后，遠遠跟不上歐美發達國家的發展水平。輕烴分離是未來乙烯工業發展的重要技術，對能源節約有很大的使用價值，所以發展優化我國的輕烴分離技術是非常重要的舉措。如果我國能夠解決這一技術難題對未來我國提高能源利用率，為乙烯工業的發展都是有很大的幫助作用的[3]。

5 結語

在堅持可持續發展過程中，如何提高資源的利用率是非常重要的，無論是天然氣能源的進口工作，還是對輕烴分離技術的運用對天然氣的充分利用都是可持續發展的重要手段。本文分析輕烴分離技術的發展狀況，對我國發展過程中的不足進行了簡單的分析，希望為我國的輕烴分離技術發展工作提供部分參考。

[1]華賁,熊永強,李亞軍,楊曉梅.液化天然氣輕烴分離流程模擬與優化[J].天然氣工業,2006(05):127-129+3.

[2]邊海軍,徐文東,李秀喜,錢宇.液化天然氣冷能用于商品天然氣輕烴分離回收工藝及過程分析[J].現代化工,2010(07):58-61.

[3]熊永強,李亞軍,華賁.液化天然氣中輕烴分離工藝的優化設計[J].華南理工大學學報(自然科學版),2007(07):62-66.