天然气处理工艺和轻烃回收技术解读
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
天然气处理工艺全解
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化学溶剂法
工业应用：
我国第一套采用MDEA配方溶液的脱硫脱碳装置已于 2003年底在长庆气田第三净化厂(以下简称三厂)建成投产 ，实际运行情况良好，达到了设计预期效果。该装置处理 量为300×104m3/d，原料气为含硫含碳的天然气。原料气 进装置压力为5.5～5.8 MPa，温度为3～18℃。三厂原料气 来自长庆气田靖边气区的酸性天然气，原料气中CO2含量 为5.286%，H2S含量为0.028%，CO2/H2S高达188.8 (均为设 计值)。
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化学溶剂法
选择性胺法的工艺特点：
1. 溶液有较高的H2S负荷。 2. H2S净化度的变化较为灵敏。
3. 选择性胺法的能耗低。选择性胺法不仅由于溶液H2S负 荷高而循环量低从而可降低能耗，而且单位体积溶液再生所 需蒸汽量也显著低于常规胺法。
4. 装置处理能力增大。选择性胺法因操作的气液比（气液 比是指单位体积溶液处理的气体体积数，单位m3/m3）较高, 从而可提高装置处理能力。 5. 选择性胺法抗污染的能力较弱。由于MDEA的碱性较常 规醇胺为弱，一些杂质、特别是强酸性杂质进入溶液后对其 净化能力的影响也就大于其它醇胺。所以选择性胺法装置的 溶液更需精心维护，防止外来杂质污染溶液。
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化学溶剂法
MDEA配方溶液
MDEA 配方溶液系以MDEA为主剂、在溶液中加有改善 其某些性能的化学剂。当天然气中含少量H2S且CO2/ H2S比 值较高，但CO2含量不是很高且不需深度脱除CO2 时，就可 考虑采用合适的MDEA配方溶液。 MDEA配方溶液是一种高效气体脱硫脱碳溶液,它通过在 MDEA溶液中复配不同的化学剂来增加或抑制MDEA 吸收 CO2的动力学性能。 因此，有的配方溶液可比MDEA具有更高的脱硫选择性 ，有的配方溶液也可比其他醇胺溶液具有更好的脱除CO2 效果。
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。
天然气轻烃回收分析
天然气轻烃回收分析摘要：天然气是一种常见资源，其与人民群众日常生活及工业发展具有密切联系。
天然气中含有一定程度的丁烷、乙烷及烃类，故而为满足商品气与管输气对烃露点具有的各项要求，全面提高化学原料质量，有效回收天然气凝液或将其分离成丁烷及乙烷等，本文通过实际调查与分析文献资料，围绕天然气类型对轻烃回收产生的影响展开探讨，并重点对天然气轻烃回收目的及方法进行研究，以期可以为作业人员开展工作提供可靠依据。
关键词：轻烃回收；天然气；影响；方法引言：在社会对天然气的需求不断提高的背景下，由于轻烃回收是天然气处理与加工的重要内容，且能够对人民群众日常生活及工业发展产生直接影响，故而其逐渐受到社会关注。
由于天然气类型及数量等方面与轻烃回收经济性具有直接关系，故而为保障经济效益，必须充分明确天然气类型与轻烃回收之间的关系，明确轻烃目的，并结合规范要求及实际状况采取有效的轻烃回收方法，该点对工业发展具有积极的促进意义。
1.天然气类型对轻烃回收产生的影响通过实际调查可以发现，天然气可根据不同性质划分为三种类型，分别是伴生气、气藏气及凝析气，由于不同类型具有不同的组成部分，故而天然气类型对天然气中能够进行回收的烃类组成及数量具有决定性作用。
从现实角度出发，可发现气藏气的主要组成部分是甲烷，更重烃类及乙烷的含量相对较少，因此仅在气体中乙烷及更重烃类回收作为产品，且经济效益明显较高的情况下，才可进行轻烃回收。
针对我国青海、长庆等气区而言，其部分天然气属于干天然气，即天然气的乙烷及更重烃类的含量相对较少，故而在开展相应工作的过程中，必须严格做好技术经济论证，以此明确是否进行回收凝液[1]。
针对长庆气区及塔里木气区而言，其部分天然气属于湿天然气，即天然气含少量C5+重烃，因此为确保进入到输气管道内部的气体烃露点符合规范要求，必须对低温分离法进行科学利用，以此脱除少量的C5+重烃，该项措施的主要目的是对天然气的烃露点进行控制。
天然气粗加工及轻烃回收简介共49页
6、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
天然气粗加工及轻烃回收简介
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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 。
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 轻烃回收工艺技术的重要性轻烃是一种重要的化工原料，包括一系列碳数在1~4之间的烃类物质，如甲烷、乙烷、乙烯等。
轻烃在石油、天然气开采和化工生产中得到广泛应用，是许多化工产品的重要组成部分。
轻烃回收工艺技术的重要性主要体现在以下几个方面：轻烃是一种宝贵的资源，资源的再利用是推动可持续发展的重要途径。
随着我国经济的快速发展和化工产业的不断壮大，对轻烃的需求量逐渐增加。
有效回收和利用轻烃资源，不仅可以降低生产成本，提高资源利用效率，还可以减少对环境的污染，符合现代工业发展的可持续性原则。
轻烃作为化工原料，具有广泛的应用前景。
乙烯、丙烯等轻烃是合成许多重要化工产品的原料，如塑料、合成橡胶等。
轻烃回收工艺技术的发展和应用，对促进我国化工产业的创新与发展具有重要意义。
轻烃在石油、天然气加工中的回收利用，还可以提高能源利用效率，减少能源浪费，有利于能源资源的节约和清洁能源的发展。
研究和推广轻烃回收工艺技术，对于我国的能源战略和资源安全具有重要意义。
1.2 研究现状及意义当前，轻烃是石化工业中一类重要的原料，包括乙烯、丙烯、丁烷等，广泛应用于石油化工、合成橡胶、胶粘剂等行业。
轻烃在生产和运输过程中往往会发生泄露和挥发，不仅造成资源浪费，还对环境和人体健康造成危害。
研究和发展轻烃回收工艺技术具有重要意义。
目前，我国的轻烃回收工艺技术主要集中在传统的吸附、吸附-脱附、凝聚等方法上，这些方法在一定程度上可以实现轻烃的回收，但存在能耗高、设备大、操作复杂等缺点。
随着工业生产的不断发展和对环保要求的提高，对轻烃回收工艺技术的要求也日益增加，迫切需要研究新型的、高效节能的轻烃回收工艺技术。
通过研究和探索新型的轻烃回收工艺技术，可以提高轻烃回收率，降低能耗，减少对环境的污染，实现资源的可持续利用。
深入研究轻烃回收工艺技术，不仅有助于推动我国石化工业的发展，也有利于促进绿色环保产业的发展，具有重要的现实意义和深远的影响。
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