天然氣輕烴回收工藝流程

1、輕烴回收工藝主要有三類：油吸收法；吸附法；冷凝分離法。當 前主要采用冷凝分離法實現(xiàn)輕烴回收。1、吸附法 利用固體吸附劑（如活性氧化鋁和活性炭）對各種烴類吸 附容量不同，而，將吸附床上的烴類脫附，經(jīng)冷凝分離出 所需的產(chǎn)品。吸使天然氣各組分得以分離的方法。該法一 般用于重烴含量不高的天然氣和伴生氣的加工辦法，然后 停止吸附，而通過少量的熱氣流附法具有工藝流程簡單、 投資少的優(yōu)點，但它不能連續(xù)操作，而運行成本高，產(chǎn)品 范圍局限性大，因此應用不廣泛。2、油吸收法 油吸收法是基于天然氣中各組分在吸收油中的溶解 度差異，而使不同的烴類得以分離。 根據(jù)操作溫度的不同， 油吸收法可分為常溫吸收和低溫吸收。常溫

2、吸收多用于中 小型裝置，而低溫吸收是在較高壓力下，用通過外部冷凍 裝置冷卻的吸收油與原料氣直接接觸，將天然氣中的輕烴 洗滌下來，然后在較低壓力下將輕烴解吸出來，解吸后的 貧油可循環(huán)使用，該法常用于大型天然氣加工廠。采用低 溫油吸收法 C3收率可達到（85 90%）, C2收率可達到（20 60%）。油吸收法廣泛應用于上世紀 60年代中期, 但由于其工藝 流程復雜, 投資和操作成本都較高, 上世紀 70 年代后, 己 逐步被更合理的冷凝分離法所取代。上世紀 80 年代以后， 我國新建的輕烴回收裝置己較少采用油吸收法。3、冷凝分離法（1）外加冷源法天然氣冷凝分離所需要的冷量由獨立設置的冷凍系統(tǒng)提供

3、。 系統(tǒng)所提供冷量的大小與被分離的原料氣無直接關系，故 又可稱為直接冷凝法。根據(jù)被分離氣體的壓力、組分及分 離的要求，選擇不同的冷凍介質(zhì)。制冷循環(huán)可以是單級也 可以是多級串聯(lián)。常用的制冷介質(zhì)有氨、氟里昂、丙烷或 乙烷等。在我國，丙烷制冷工藝應用于輕烴回收裝置還不 到10年時間，但山于其制冷系數(shù)較大，制冷溫度為（-35亠 -30C）,丙烷制冷劑可由輕烴回收裝置自行生產(chǎn)，無刺激 性氣味，因此近兒年來，該項技術迅速推廣，我國新建的 外冷工藝天然氣輕烴回收裝置基本都采用丙烷制冷工藝， 一些原設計為氨制冷工藝的老裝置也在改造成丙烷制冷工 藝。（ 2）自 制冷法 節(jié)流制冷法節(jié)流制冷法主要是根據(jù)焦耳 -湯姆

4、遜效應， 較高壓力的原料 氣通過節(jié)流閥降壓膨脹，使原料氣冷卻并部分液化，以達 到分離原料氣的目的。該方法具有流程簡單、設備少、投 資少的特點，但此過程效率低，只能使少量的重烴液化， 故只有在氣體有壓力能可利用，處理量小，氣體重烴含量 少和收率要求不高時才選用此方法。 透平膨脹機制冷法 采用透平膨脹機制冷法的前提條件是有自由壓力能供利用 的場合。當具有一定壓力的天然氣通過透平膨脹機時，其 膨脹過程近似于等嫡膨脹過程，獲得膨脹功的同時，氣流 的溫度將急劇下降。因此，氣流中的烴組分將被冷凝下 來。 膨脹機制冷法的特點是流程簡單，設備數(shù)量少，維 護費用低，公用工程消耗低，占地面積小，因此近年來采 用的

5、較多。但是當處理量過小時不宜采用，因為此時膨脹 機效率較低，可考慮采用熱分離機。 熱分離機制冷法 熱分離機裝置的流程與透平膨脹機裝置類似，主要 差別是主冷設備不同， 它是利用高能動力氣體由轉動 （或靜 止）的噴嘴分配進入末端封閉的容器，形成壓縮、膨脹，由 動能轉變?yōu)闊崮艿亩嘧冞^程。壓縮時放出的熱量由周圍環(huán) 境吸收掉，而膨脹時則相似于等嫡過程使氣體降溫而達到 制冷的目的。熱分離機具有結構簡單，維修方便，省人省電，允許帶 液工作的特點，適用于小氣量、帶液量大和氣源壓力較高 的場所。但是國內(nèi)開發(fā)應用的熱分離機制冷技術，由于熱 分離效率低、適應性差、技術性能差、質(zhì)量不過關等原因，在我國仍處于工業(yè)試驗階

6、段3）混合制冷法為了最大限度地從天然氣中回收輕烴，要求的溫度更 低，單一的制冷法一般難以達到，即便有時膨脹機制冷能 達到溫度，但由于出口帶液問題，對富氣仍是不適用的， 這時往往采用混合制冷法，即冷凍循環(huán)的多級化和混合冷 劑制冷以及膨脹機加外冷的方式來實現(xiàn)。目前，輕烴回收 工藝上應用最多的是外加冷劑循環(huán)制冷作為輔助冷源，膨 脹制冷作為主冷源，并采取逐級冷凍和逐級分離出凝液的 工藝措施來降低冷量消耗和提高冷凍深度，以達到較高的 冷凝率，回收原料氣中絕大部分丙烷組份， 達到回收目的。 這種方法具有許多優(yōu)點： 1）有兩個冷源，因此運轉適應性 較大，即使外加制冷系統(tǒng)發(fā)生故障，裝置也能在保持較低 收率情況

7、下繼續(xù)運行。 2）混合制冷法中的外加制冷系統(tǒng)比 外加冷源法要簡單、 容量小 ;外加冷源解決高沸點較重烴類 冷凝問題，膨脹制取的冷量用在較低溫度位。 3）此種流程 組合即可提高乙烷、丙烷收率，又可大大減少裝置的能耗。 輕烴回收新工藝1.321氣體過冷工藝（GSP和液體過冷工藝（LSP）此工藝是對工業(yè)標準單級膨脹制冷工藝 （ISS和多級 膨脹制冷工藝（MTP）的改進。采用GSP工藝可在保持較高 C2烴類收率的情況下，使原料氣中 C2的容許含量高于膨 脹制冷工藝的容許含量，而且功耗較低。1.3.2.2 直接換熱工藝 (DHX)DHX工藝是埃索資源公司首先提出并在 JudyCreek工廠實 踐，叮收率

8、由原來的 72%增加到 95%。實踐證明，在不回 收乙烷的情況下，利用DHX工藝可很容易地對現(xiàn)有的膨脹 制冷流程加以改造，多數(shù)情況下所用投資較少。1.3.2.3混合冷劑制冷工藝 與傳統(tǒng)的單組分冷劑或階式制冷法相比，混合冷劑制冷 (MRC法采用的冷劑可根據(jù)冷凍溫度的高低配制冷劑的組 分與組成一般是以乙烷、丙烷為主。當壓力一定時，混合 冷劑在一個溫度范圍內(nèi)隨著溫度逐漸升高而逐步汽化，因 而在換熱器中與待冷凍的天然氣的傳熱溫差很小，故其用 效率很高。當原料氣與外輸干氣壓差甚小，或在原料氣較 富的情況下，采用混合冷劑制冷法的工藝更為有利。1.3.3國內(nèi)外輕烴回收技術的發(fā)展趨勢 國內(nèi)外輕烴回收技術將以低溫分離法為主，向投資少、 深分離、高效率、低能耗、橇裝化、自動化的方向發(fā)展。目前通用的工藝流程1、加拿大改良油吸收法輕烴回收新工藝2、冷劑制冷與膨脹機制冷相結合的混合制冷十氣PANY3輕婭回收工藝原則流程三料 原一仃 -頑 b