轻烃制冷回收工艺
小气量低压气轻烃回收工艺方案
低压伴生气轻烃回收工艺方案在油田开发过程中, 油田伴生气和油罐挥发气都是关键资源, 因气量小, 地点分散, 气体集输困难, 没有得到合理利用。
小流量、低压伴生气中回收轻烃,对于降低油气损耗, 取得较高经济效益和良好社会效益, 都含相关键现实意义。
从轻烃回收工艺来看, 关键有油吸收法、低温分离法、压缩法、吸附法、复合回收法等。
在气量较大, 含烃量高时低温分离法与其它轻烃回收方法相比, 含有投资少、操作费用低、效率高等优点。
现在广泛采取回收方法是低温分离法或低温分离法与其它方法组合——复合回收法。
天然气(含伴生气) 经过以上某一个或多个方法, 把其中丙烷以上重组分从气体中分离出来而得到混合液烃。
对于少许低压气回收, 我企业依据多年实践, 采取我企业专利技术, 提出了合理工艺回收方案。
1 基础数据气体处理量:原料气压力:气体温度:原料气组成:工艺要求技术指标: 从原油伴生气回收混合轻烃。
产品收率≥90%2 轻烃回收方案因为原料气气压低, 无压力能可利用, 所以, 对原料气实施增压。
对于小流量、低压气轻烃回收工艺技术路线可概括为:原料气增压→脱水→节流, 膨胀, 冷凝→产品（混烃, 干气）。
实践证实混烃液化率伴随压力升高、温度降低而增加。
一样若压力太低, 要想使丙烷达成较高液化率, 需要很低冷凝温度(- 50℃以下) ,将使步骤复杂化, 增加投资。
对于小流量、低压气轻烃回收路径, 通常单纯采取节流膨胀制冷法, 液烃回收率很低, 达不到工艺要求。
我企业消化吸收中国外优异技术和设备, 推出涡流管节流膨胀制冷工艺, 使得工艺简化, 投资节省, 混烃回收率高。
产品收率≥90%。
3 轻烃回收工艺标准步骤经过工艺方案和操作参数优选后, 确定轻烃回收工艺标准步骤图: 原料气经二级压缩（25-30MPa）→脱水→涡流管膨胀制冷→节流膨胀制冷（0℃）→混烃分离,该工艺步骤含有以下特点:(1) 采取涡流管膨胀制冷+ 节流膨胀复合制冷方案, 提升了轻烃回收率。
轻烃回收工艺技术发展概况
轻烃回收工艺技术开展概况自20世纪80年代以来，国内外以节能落耗、提高液烃收率及减少投资为目的，对NGL回收装置的工艺方法进行了一系歹¨的革新，出现了许多新的工艺技术。
大致讲来，有以下几个方面。
(一)膨胀机制冷法工艺技术的开展1.气体过冷工艺(GSP)及液体过冷工艺(LSP)1987年Ovaoff工程公司等提出的GSP及LSP是对单级膨胀机制冷工艺(ISS)和多级膨胀机制冷工艺(MTP)的革新。
典型的GSP及LSP流程分不见图5-16和图5-17。
GSP是针对较贫气体(c；烃类含量按液态计小于400mL/m3)、LSP是针对较富+烃类含量按液态计大于400mL/m3)而革新的NGL回收方法。
表5-10列出气体(C2了处理量为283×104m3/d的NGL回收装置采纳ISS、MTP及GSP等工艺方法时的要紧指标比照。
表5-10ISS、MTP及GSP要紧指标比照美国GPM气体公司Goldsmith天然气处理厂NGL回收装置即在改造后采纳了GSP法。
该装置在1976年建成，处理量为220×104m3/d，原采纳单级膨胀机制冷法，1982年改建为两级膨胀机制冷法，处理量为242×104m3/d，最高可达310×104m3/d，但其乙烷收率仅为70%。
之后改用单级膨胀机制冷的GSP法，乙烷收率有了明显提高，在1995年又进一步改为两级膨胀机制冷的GSP法，设计处理量为380×104m3/d，乙烷收率(设计值)高达95%。
2.直截了当换热(DHX)法DHX法是由加拿大埃索资源公司于1984年首先提出，并在JudyCreek厂的NGL 回收装置实践后效果非常好，其工艺流程见图5-18。
图中的DHX塔(重接触塔)相当于一个汲取塔。
该法的实质是将脱乙烷塔回流罐的凝液通过增压、换冷、节流落温后进进DHX塔顶部，用以汲取低温不离器进该塔气体中的C3+烃类，从而提高C3+收率。
小型轻烃回收装置自凝液制冷工艺及应用
小型轻烃回收装置自凝液制冷工艺及应用陈自振;赵滢;赵燕;刘宗耀【摘要】小型轻烃回收装置自凝液制冷工艺设计的指导思想是不设置外冷源，利用自产凝液把制冷系统复叠在小型轻烃回收工艺加工过程中，合二为一。
利用小型轻烃回收装置低温分离器自产的凝液将其节流降压，在蒸发器中吸收热介质的热量，自身汽化，汽化后的气体进原料气压缩机与原料气一起增压、冷却冷凝、分离。
与外冷源制冷工艺相比，自凝液制冷工艺具有简化工艺、降低能耗、减少投资的优势。
自凝液制冷小型轻烃回收工艺适用于富原料气，且原料气体C3+含量不能低于25%。
组分中C3+含量越高，制冷效果越明显。
%Process design guiding principle of condensate refrigeration of small light hydro-carbon recovery unit is that:not setting the external cooling source, but using self-conden-sate cooling, refrigeration system is set and combined in small light hydrocarbon recovery processes, where two in one. The condensate generated from the cryogenic separation of light hydrocarbon recoveryunit will be utilized, throttled and depressurized. Next, in the evaporator, it will exchange heat with the media and be evaporated. Lastly, the evaporated gas will enter the feed gas compressor together with the feed gas, they would be pressurized, cooled, condensed and separated. Being compared with the external cooling source pro-cess, this method has the advantages of simplifying the process, reducing the energy con-sumption, and the investment, etc. Condensate refrigeration technology of small light hy-drocarbon recovery unit is suitable for the rich raw material gas, andC3+ content of raw ma-terial gas can't be lower than 25%. The higher component of C3+ content, the more obvious cooling effect.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)007【总页数】2页(P104-105)【关键词】轻烃回收装置;自凝液制冷;外冷源制冷;工艺流程【作者】陈自振;赵滢;赵燕;刘宗耀【作者单位】中国石化河南油建工程有限公司;南阳远征实业有限责任公司;中国石化河南油建工程有限公司;中国石化河南油建工程有限公司【正文语种】中文小型轻烃回收装置通常采用的工艺过程是原料气体增压、冷却制冷、气液分离、凝液分馏。
膨胀制冷轻烃回收工艺参数优化分析
关键词： 温分 离器 ； 低 操作 温度 ； 操作 压 力 ； 膨胀 比 ； 回流 比
文 章 编 号 ： ０ －５９ ２ １ ）１０ ２ － １ ６５ ３ （０ ０ ０ － ４０ ０ ０ ５ 文 献标 识 码 ： Ｂ
程 见 图 １ 。
０ 前 言
液 化气作 为一 种优 质 、 洁 、 清 高热 值 的燃 料 ， 无
ｃ 原 料气 处理 量 ：０ ． ３ ０×１ ｄ ０ｍ／； ｄ 干 气外 输压 力 ：． Ｐ ； ． ６ １Ｍ ａ ｅ 干气 外 输温度 ：０～ ５ ； ． ３ ４％ ｆ要求 Ｃ 回收量 ： ８ ％ 。 ． ＞ Ｉ ０
１２ ０ ０
星 ９０ ０
接 ０ ０
ｕ ３ ０ ０
１ １ 低 温 分 离器操 作压 力 的确定 ．
—０ ６
—Ｏ ５
一０ ４
．Ｏ ３
－０ ２
冷 温 度 ／ｏ ￣
图 ３ 不 同 温 度 及 压 力 下 低 温 分 离 器 液 相 的 ｃ 一 流 率 的
故 低 温 分 离器 中 的操作 压力 并 不是 越 高 越好 ， 操 作 温 度 亦 并 非 越 低 越 好 ， 工 况 原 料 气 压 力 为 本 ３ ６ Ｍ ａ 干 气外 输压 力为 ６ １ＭＰ 。考 虑 原 料气 经 ． Ｐ ， ． ａ 冷 箱压 力 损 失 ， 温 分 离 器 操 作 压 力 拟 定 为 ３ ５ 低 ．７
原料气
Ｑ １０ 一０
Ｑ－０ １４
＝＿ ：
水冷 器 ２
冷箱
阀
收 稿 日期 ：０ ９１ —３ ２ ０ —０１
低温分离器
机熙 ７
Ｉ
晦
水冷器 １
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
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 №
以
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 。
伴生气轻烃回收的工艺分析
伴生气轻烃回收的工艺分析【摘要】油田伴生气中轻烃回收能使得天然气资源的利用率更高，能获得更好的经济效果。
本文主要针对伴生气轻烃回收的工艺特点进行分析，讨论相关优化措施以及设备选型和设计的原则。
【关键词】伴生气轻烃设备工艺油田开发中有着很丰富的伴生气，通过轻烃回收装置的使用能很好的利用这部分天然气资源而获得一定的经济效益。
现今国产化装置中存在工艺方案不合理、能耗高以及产品收率低等不足，本文主要是从工艺流程出发，针对伴生气轻烃回收工艺，讨论设备选型和设计以及控制系统等，提出工艺设计的相关思路和原则。
1 回收工艺特点分析目前对轻烃的回收普遍采用冷凝分离法，制冷工艺主要有冷凝制冷法、膨胀制冷法以及混合制冷法，在工艺上都是通过气体冷凝获得液烃，液烃经蒸馏分离后得到合格产品。
其流程组织是由七个单元组成：原料气预处理、增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分流以及产品储配。
一般的伴生气压力低其气质富，由于冷凝分离的工艺要求，需要增加压缩机来对伴生气进行增压，增压值的大小与干起外输压力、分馏塔塔压、制冷温度、产品收率等因素相关。
2 工艺流程优化工艺流程的优化主要包含了制冷工艺的选择、工艺流程的设计以及工艺参数的优化。
2.1 制冷工艺的选择制冷工艺的选择主要是在分析原料气的压力、组成以及液烃回收率等基础上进行的，如果伴生气的处理量较小、组成较富，可通过浅冷回收工艺来对C3+烃类进行回收，制冷工艺一般为冷寂制冷或者为冷寂制冷与节流膨胀制冷相结合。
如果伴生气的处理量较大且组成贫，对乙烷的回收就采用深冷回收工艺，制冷工艺多为混合冷剂制冷、复叠式制冷、膨胀机制冷或是冷剂制冷与膨胀机制冷结合的方式。
国内冷剂制冷工艺主要采用丙烷压缩循环制冷，制冷系数较大，所采用的装置所需要的冷量是由外部制冷系统提供，运行过程中可通过调节制冷量来适应原料气的变化。
膨胀机制冷的三种方式为透平膨胀机、热分离机和气波机制冷。
透平膨胀机因为其质量保证，操作维修方便等优点而被优先选用，而对于无供电条件的地区则有限采用热分离机或气波机制冷。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轻烃制冷回收工艺摘要：自20世纪80年代以来，国内外以节能降耗、提高轻烃收率及减少投资为目的，对NGL 回收装置的工艺方法进行了一系列的改进，出现了许多新的工艺技术从天然气中回收的轻烃是优质的燃料，也是宝贵的化工原料，具有较高的经济价值。
制冷工艺主要采用冷剂循环制冷、膨胀机制冷、冷剂制冷与膨胀机制冷相结合的混合制冷，单级膨胀机制冷工艺应用广泛，深冷装置较少，装置能耗高，自控水平较低。
在深冷回收装置中，以冷剂制冷作为辅助冷源，膨胀机制冷作为主冷源的混合制冷方法，因制冷温度低，液烃回收率高，对气源条件变化适应性强，将得到推广和应用。
从天然气中回收的轻烃是优质的燃料，也是宝贵的化工原料，具有较高的经济价值。
本文通过采用轻烃回收工艺方法和工艺过程结合在一起进行研究在工艺设计中，针对不同的原料状况，应积极采用和开发新工艺、新技术以达到节能降耗、提高轻烃收率、有效的利用能量、降低消耗起着关键性的作用。
关键词：轻烃回收膨胀机制冷天然气1 烃回收工艺在气体处理厂内，通过改变气体条件，破坏各组分间的平衡，在达到新的平衡状态时会有一些组分凝析、另一些组分蒸发，从而实现从天然气内回收液态烃。
改变的条件可能是压力或温度，也可能是将不同的物质引入气流，更可能是上述三种方法的结合。
早期从天然气内回收液态烃的方法是采用压缩和冷却。
工程师们发现，压缩天然气至较高压力并冷却至接近环境温度，会从气流中形成并分离出一定数量的烃液，还知道采用平衡蒸发常数和天然气（组分）分析能预测烃液的回收量。
压缩和冷却工艺一直是最简单的方法。
然而，这种方法却不如后来开发的一些方法有效。
压缩和冷却法常受周围空气或使用冷却水的制约。
用制冷进一步降低气流温度并回收更多的液体产品，是传统压缩和冷却方法合乎逻辑的发展。
用氨或烷为制冷剂的机械制冷系统是最早使用的制冷类型。
当然，在早期的尝试中曾遇到许多与生成水合物有关的问题。
在气体深冷（蒸发）器以及深冷器下游的分离器内发生过冰冻。
向气流内注甲醇或乙二醇溶液能解决冰冻问题，在一些情况下，在深冷器内还发生必须解决的结蜡问题。
普通工厂内低温分离器的操作温度范围为-20～20F O .所使用的制冷系统包括：使用氟利昂、氨、丙烷，或天然气流有可利用的压降，或能经济地提供压降的场合，近来则使用透平膨胀机。
各种系统都有相同的目的，即冷却气流至可液化烃类能凝析的温度。
低温、高回收率工厂的近期发展是使用透平膨胀机的深冷厂。
在这类工厂内，气体通过透平压缩机膨胀，在极低的温度范围内（-180～-160F O ）下排出气体。
在这种低温下，除甲烷外，大部分气体都将凝析。
随后，液体在常规分馏系统内分流，回收所需要的产品。
对于任何低温系统，气体脱水都十分重要，深冷厂常需要脱出接近00100的水。
2国内轻烃回收技术现状我国的天然气液烃分离技术起步较晚，上世纪60年代四川气田开展了从天然气中分离、回收+3C 液体产物的试验工作。
到20 世纪70～80年代，随着北方各大油田的开发，自油田伴生气中回收+3C 的各种工艺装置陆续建成。
天然气加工对象也扩大到+2C 产物。
近年来，在引进、吸收、消化国外先进回收工艺技术的基础上，国内轻烃回收装置无论工艺技术还是设备制造、自动控制等水平都有了长足进步。
目前国产装置采用的主要工艺方法，归纳起来有：冷剂循环制冷、膨胀机制冷、冷剂制冷和膨胀制冷相结合的混合制冷。
制冷温度不低于 -50℃的浅冷装置，大部分采用冷剂制冷或单级膨胀制冷，中深冷装置大部分采用冷剂制冷和膨胀制冷相结合的混合制冷方法。
目前，我国中深冷装置主要用于提高3C 收率，2C 烷大部分都未回收。
混合制冷工艺的主要优点是制冷温度低、产品收率高、对原料气的变化适应性强，缺点是流程比较复杂且投资高，装置的能耗也比较高。
尽管我国的轻烃回收技术水平取得了较大的进步，但是与国外先进技术水平相比还有一定的差距。
因此，对近年来国外先进的轻烃回收工艺和制冷设备进行引进、消化和吸收，对提高我国轻烃回收技术水平，有重大的现实意义。
2.1国外轻烃回收技术进展随着石油化学工业的发展和各国对轻烃回收政策实施，国外的加工技术水平不断的发展和完善，国外轻烃回收工艺技术较先进，一些国家在提高加工深度、增加轻烃收率、合理利用油气资源上都取得了显著的成就。
自20世纪70 年代以来，国外轻烃回收技术以节能降耗、提高轻烃收率为目的，以低温分离法为主，向投资少、深分离、高效率、低能耗、撬装化、自动化等方向发展。
在此基础上对轻烃回收装置出现了许多新工艺。
这些新工艺主要是在膨胀制冷法流程和冷剂制冷法流程的基础上对流程加以改进而发展起来的。
（1）制冷工艺。
国外轻烃回收装置采用的工艺法主要有油吸收法和冷凝分离法，其中冷凝分离法包括了我国轻烃回收装置所采用的3种主要方法。
80年代以来，随着膨胀机制冷技术的发展，深冷分离技术可以得到高效的+2C 轻烃收率，具备生产成本低等优点。
以我国就90年代以前从国外引进的14套倾听回收装置为例，如大庆油田1986年有德国林德公司引进的两套设计加工能力d m 341060⨯的天然气深冷装置，采用的就是两级膨胀制冷工艺，制冷温度为97-℃。
（2)辽河油田1985年由美国福陆公司（FLUOR)引进的设计加工能力为d m 3410200⨯的天然气深冷装置采用的是两级膨胀+氨吸收辅助冷剂制冷工艺，同年从日本日晖公司（JGC)引进的设计加工能力为d m 3410200⨯的天然气深冷装置采用的是单级膨胀+丙烷辅助冷剂制冷工艺。
在这14套装置中有9套装置采用了膨胀制冷（或丙烷+膨胀）的工艺方法，进一步说明了在国外膨胀制冷的应用广泛性。
3 目前轻烃回收装置存在的主要问题国内设计的轻烃回收装置，特别是一些早期建成的装置主要是以回收+3C 烃类为目的，装置中主要存在液烃收率低，能耗高，工艺流程不合理，产品质量不符合要求，自控水平不高等问题，具体表现在下面几个方面：（1）回收工艺方法选择不当，主要工艺参数设计不合理，造成装置液烃回收率较低，工程投资大，生产成本高，整套装置的经济效益差。
（2）压缩机、制冷机组运行参数未能达到设计要求，造成冷凝压力偏低、冷量不足，使冷凝分离出来的液化量减少；制冷单元与液烃分馏单元不协调，或脱乙烷（甲烷）塔型式设计不合理，提供给脱乙烷（甲烷）塔塔顶冷量不足，造成塔顶温度偏高，使液烃损失增大，产品收率低（3）气—液分离器设计计算和内部结构不够合理，造成干气中携带出大量液烃；液烃分馏塔采用填料塔时，填料塔设计水平不高，填料层高度不足、塔径过大，塔内件设计不合理，从而造成塔设计结果达不到工艺要求，分离效果差，使液烃损失量增大或产品质量达不到要求。
（4）国内开发应用的热分离机制冷技术，在70年代中期进入油田伴生气的加工行业，但由于热分离机等熵效率低，适应性能差，质量不过关等原因，已采用热分离机制冷的回收装置，大多数运行情况不够理想，有的装置丙烷收率不足37%，热分离机有待进一步研究和完善。
国产天然气压缩机和制冷压缩机故障率高，维修频繁，机组设计偏于保守，能耗普遍较高，整机性能和产品质量有待提高。
（5）国内轻烃回收装置是以回收丙烷以上组份的烃类为主，丙烷平均回收率不足60%，深冷工艺装置少，制冷工艺流程单一，采用标准工业单级膨胀制冷工艺的装置较多，膨胀比小，在国内设计装置中尚未应用复叠式制冷和混合冷剂制冷工艺。
（6）过程控制设计方案还没有从整体优化，先进的集散控制系统未能得到普遍应用，现主要以满足工艺过程为主，对节能降耗、减少生产操作管理人员考虑不够；安全联锁保护系统不够完善，设备故障不能及时地报警排除，机器设备易于损坏；轻烃回收装置的管理技术人员缺乏必要的专业知识，维护和管理水平不高，操作事故时有发生，设备故障多，装置开工率较低。
4 提高轻烃回收率的主要途径4.1优化操作参数（1）优化原料气组成。
（2）优化系统压力。
（3）优化系统冷凝温度。
4.2改变制冷方法目前我国浅冷装置普遍采用氨压缩制冷，其制冷温度一般 -18～-25℃。
如果换用丙烷制冷剂，把制冷温度降至 -30℃以下，可以大大提高轻烃的收率。
从发展角度看，采用复合制冷法(即深冷工艺)是提高轻烃收率的很好途径。
其典型例子是丙烷制冷加膨胀机制冷，冷凝温度可达-80～-100℃，使轻烃收率达到较高水平。
近两年新建的中深冷装置大部分采用了复合制冷方式，C3 收率可达 75%～85%。
4.3轻烃回收工艺C，及以上组分的烃类，根据该工应用轻烃回收装置的主要目的是回收原油伴生气中的3C及以上组分的含量很富的情况(参见表1)，可供选择的轻烃回收工艺主要程原料气组成中3有中压浅冷回收法、冷油吸收法等工艺表1 原料气体组成由于本项目回收的不仅是接转站的大罐气，还有缓冲罐气和井场套管气，因C，及以上烃组分此导致了原料气不仅量不稳定，且组分变化也很大。
3种气的3的潜含量不同，气量波动大，要求加工工艺灵活，设备操作弹性大。
在设计中，C，收率也能达到70％以上的目标，经研究探讨，为达到原料气量和组成变化时3采用了简化的中压空冷+冷油吸收法的轻烃回收工艺。
该工艺的主要特点是采用冷油吸收法工艺，以冷冻后的稳定轻油作为吸收剂，在1.6～2.0MPa和8～l5℃的C，及以上的重烃组分。
通过理条件下，吸收经空冷脱出游离液烃后气相中的3论计算及与现场实际操作比对，证明该工艺流程是可行的C，的收率达到规范要求的60％～90％技术指标。
同时，在生产过程中还可以3随原料气气量的变化自动调节吸收剂循环量来控制温度，以达到对，收率的灵活调整，实现生产操作的最优化，效益的最大化。
4.4轻烃回收制冷方案的选择本项目原料气进站压力较高且范围变化较大。
如进终端压力高，可以提高下游收率，但是需要上游平台压缩机提供较大的压力；如进终端压力低，上游平台压缩机提供压力较小，要达到一定的收率，需要增加终端的投资和运行费用。
所以，如何选择下游终端的天然气制冷方案，要结合上游平台压缩机功率以及不同的制冷方案进行技术与经济的对比分析，最终确定终端天然气制冷工艺方案。
天然气轻烃回收装置的整体经济性主要体现在投资、能耗和产品收益，很大程度上取决于制冷工艺方案，因此制冷方案的选择对项目的能耗和经济起着至关重要的作用。
目前膨胀机制冷得到了越来越广泛的应用，膨胀机制冷工艺简单，成熟同时重接触对于增加天然气轻烃回收率和提高经济性也起着重要的作用。
它利用脱乙烷塔顶气与膨胀制冷后的低温原料气体直接换热，使气体中的烃类冷凝再进入重接触塔，吸收作用和蒸发后产生的冷量直接与原料气换热下，使原料气的温度进一步降低，从而获得更好的收率。
图1 制冷轻烃回收工艺模拟流程图5 采用先进和高效的设备工艺流程是由各种工艺设备组合而成，工艺设备的合理选型和设计是流程达到较高液烃收率的关键。