天然氣輕烴回收C3收率與裝置能耗分析

薛楊凡　高見

摘要：天然氣輕烴回收具有非常高的經濟效益，但是在長期發展以來，由于受到諸多因素的影響，天然氣輕烴回收C3的過程當中整體的回收率相對較低，并且整個裝置的能耗相對較大，這一問題也造成了天然氣輕烴回收的經濟效益產生了不良的影響，因此必須要針對這一問題加以有效的解決。本文重點針對天然氣輕烴回收C3收率和裝置的能耗展開了分析和研究。

關鍵詞：天然氣輕烴回收;C3 收率;裝置能耗;分析研究

輕烴回收裝置，主要是從天然氣當中回收一些價值較高的液態烴類物質，輕烴的回收方式，主要分為油吸法、吸附法以及冷凍分離法等。針對現階段我國國內已經建成的輕烴回收裝置設備來講，其中大部分都采用的是冷凍分離的方法，通過冷凍分離的方法在整個輕輕的回收效率上相對較高，并且表現出了良好的經濟效益。冷凍法應用過程中，主要包含了冷氣制冷、膨脹制冷以及聯合采用兩種制冷工藝來加以開展，在實際的回收過程當中，主要是獲取標準的低溫環境，在相應的壓力條件下，使得原料氣體當中的C2和C2以上的組份快速凝結成液體，然后可以在分餾設備當中來對其進行物質分離。

1.天然氣輕烴回收 C3 的收率較低的原因

通過上述所分析的天然氣輕烴回收C3的裝置工作流程，同時有效比較了新舊版本的《液化石油氣》的相關回收標準，對輕烴回收C3的收率大小分析展開討論，由于在井口的低壓氣體含量上存在著一定的上升的發展趨勢，并且在高壓氣體的外部環境壓力的作用下，內部的壓力會不斷上漲，但是輕烴回收設備在制作過程當中，只是在系統內部配備了相應的低壓器增壓機組，而這種機組在整體的排氣量上只能達到16～17×10m/d。由此可以看出在整個裝置的進氣壓力方面相對較低，并且在后續的進氣處理工作當中，會直接影響到整個膨脹機的膨脹比大小，這一問題會造成整個冷卻設備的制冷效率降低，同時在地位制冷系統當中的冷卻含量也會存在明顯的不足，最終直接造成了天然氣輕烴回收C3的速率大幅度下降。

在全新制定的《液化石油氣》的標準規范當中，充分明確了液化氣當中C3和C4烴類成分的含量不能低于95%，通過這一參數的更改之后，使得也有裝置當中的主要參數，液化氣的實際材料以及烴類回收效率都受到了明顯的影響，依照天然氣烴類回收設備的工藝流程分析，可以看出在實際的回收工作當中，乙烷氣體是丙烷壓縮機和燃料氣體系統內部的重要物質，也是壓縮工作環節是其中主要的能源消耗，依照這一能源消耗過程，在提高產品的回收率方面需要保證較低的壓力作用，以此來有效提高整個膨脹比系數，相比于原料的溫度來講整個溫度數值相比較低，并且在整個制冷循環過程當中存在較大的循環量。

2.天然氣輕烴回收C3收率與裝置能耗分析

通過輕烴回收工作，充分符合了我國所提出的節能降耗的發展標準，同時在我國很多的油田地區當中，基本上都已經建立起了輕烴回收裝置，但是在實際的回收率方面卻存在一定的差異性。以下重點結合了相關的文獻資料以及相關的報道工作，基于天然氣輕烴回收C3的收率進行了深度的分析和探索，并且針對該裝置的能耗大小進行了分析，具體如下：

在實際的輕烴回收工作當中，油田的井口高壓天然氣通過設備的加壓處理之后，可以在井口底部區域范圍內和天然氣之間進行有效的混合，混合完成之后的氣體會從原材料的進氣口區域當中直接被輸送到臥式分離器內部，以此來實現混合氣體當中雜質的初步過濾以及分離。通過該立式分離設備的處理，在離心力的有效作用下完成氣體和液體的二次分離操作，在二次分離操作完成之后，氣體會直接進入到分子干燥器設備當中。在這一工作環節內部混合氣體當中的飽和水體資源會被充分的干燥以及濾除，干燥完成之后的天然氣會直接輸送到冷凝箱當中，通過和干氣進行換冷處理之后直接輸送到膨脹設備來進行處理。在分離設備的處理完成之后，氣體會和液體在設備的頂部發生分離，然后直接通過膨脹機對其進行降溫以及加壓冷凝處理。冷凝處理完成之后，氣體和液體的混合物會被同時輸送到脫乙烷塔的頂部當中，脫乙烷塔的頂部分離空間可以完成對整個液體氣體混合物的循環動力控制，當從低溫分離器當中分離出來的液相物質，在節流膨脹以及降溫處理之后，通過進一步的冷凝和加熱處理，可以在液體膨脹降溫工作完成之后對冷箱和原料氣體進行二次加熱，此時的氣體和液體的混合物可以直接作為原料來進行處理，完成該項處理之后可以通過回收冷凝箱來進行冷凝操作，最后通過膨脹機組的同軸增壓處理脫乙烷塔的底部氣體，會直接輸送到脫丙丁烷塔的中部，以此可以得到相應的液化石油氣，并且可以在塔釜位置當中獲取比較穩定的輕烴物質。

這種天然氣輕烴回收設備，在實際的建造和設計工作當中，針對系統當中的一些主要節點參數的設計和傳統的輕烴回收設備參數之間存在一定差異，比如設備的膨脹系統進氣的溫度遠遠高于裝置所設置出的進氣溫度，同時在天氣進入到冷凝箱的壓力大小方面，也沒有達到相應的設計工作要求。《液化石油氣》在2012年的原有基礎之上對其進行了更新并且正式開始實施和應用，在液化石油氣的使用規則當中，明確規定了液化石油氣當中的C3和C4烴類成分的含量不能小于95%，但是實際上來講是由天然氣當中的C3和C4烴類成分相比于標準規定要求來講，在實際的數值上差異相對較大。將天然氣的處理量確定為40×10m/d，依照分餾系統當中的處理工作要求，相比于新舊版本的液化天然氣的使用標準來講，經過相關研究人員的分析結果可以看出在液態烴類產量方面，新的液化石油氣的標準會影響到整個裝置的液體材料以及對輕烴的回收效率。

3.結束語：

冷凝分離法、油吸收法、吸附法都是天然氣輕烴回收工作當中比較常見的分離方式，通過這些回收方式的有效應用，可以在很大程度上提高天然氣的使用質量，同時從另外一個方面來講，可以實現對天然氣當中經濟效益較高的物質來加以充分的運用。

參考文獻：

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