天然气轻烃回收C3收率与装置能耗分析

薛杨凡　高见

摘要：天然气轻烃回收具有非常高的经济效益，但是在长期发展以来，由于受到诸多因素的影响，天然气轻烃回收C3的过程当中整体的回收率相对较低，并且整个装置的能耗相对较大，这一问题也造成了天然气轻烃回收的经济效益产生了不良的影响，因此必须要针对这一问题加以有效的解决。本文重点针对天然气轻烃回收C3收率和装置的能耗展开了分析和研究。

关键词：天然气轻烃回收;C3 收率;装置能耗;分析研究

轻烃回收装置，主要是从天然气当中回收一些价值较高的液态烃类物质，轻烃的回收方式，主要分为油吸法、吸附法以及冷冻分离法等。针对现阶段我国国内已经建成的轻烃回收装置设备来讲，其中大部分都采用的是冷冻分离的方法，通过冷冻分离的方法在整个轻轻的回收效率上相对较高，并且表现出了良好的经济效益。冷冻法应用过程中，主要包含了冷气制冷、膨胀制冷以及联合采用两种制冷工艺来加以开展，在实际的回收过程当中，主要是获取标准的低温环境，在相应的压力条件下，使得原料气体当中的C2和C2以上的组份快速凝结成液体，然后可以在分馏设备当中来对其进行物质分离。

1.天然气轻烃回收 C3 的收率较低的原因

通过上述所分析的天然气轻烃回收C3的装置工作流程，同時有效比较了新旧版本的《液化石油气》的相关回收标准，对轻烃回收C3的收率大小分析展开讨论，由于在井口的低压气体含量上存在着一定的上升的发展趋势，并且在高压气体的外部环境压力的作用下，内部的压力会不断上涨，但是轻烃回收设备在制作过程当中，只是在系统内部配备了相应的低压器增压机组，而这种机组在整体的排气量上只能达到16～17×10m/d。由此可以看出在整个装置的进气压力方面相对较低，并且在后续的进气处理工作当中，会直接影响到整个膨胀机的膨胀比大小，这一问题会造成整个冷却设备的制冷效率降低，同时在地位制冷系统当中的冷却含量也会存在明显的不足，最终直接造成了天然气轻烃回收C3的速率大幅度下降。

在全新制定的《液化石油气》的标准规范当中，充分明确了液化气当中C3和C4烃类成分的含量不能低于95%，通过这一参数的更改之后，使得也有装置当中的主要参数，液化气的实际材料以及烃类回收效率都受到了明显的影响，依照天然气烃类回收设备的工艺流程分析，可以看出在实际的回收工作当中，乙烷气体是丙烷压缩机和燃料气体系统内部的重要物质，也是压缩工作环节是其中主要的能源消耗，依照这一能源消耗过程，在提高产品的回收率方面需要保证较低的压力作用，以此来有效提高整个膨胀比系数，相比于原料的温度来讲整个温度数值相比较低，并且在整个制冷循环过程当中存在较大的循环量。

2.天然气轻烃回收C3收率与装置能耗分析

通过轻烃回收工作，充分符合了我国所提出的节能降耗的发展标准，同时在我国很多的油田地区当中，基本上都已经建立起了轻烃回收装置，但是在实际的回收率方面却存在一定的差异性。以下重点结合了相关的文献资料以及相关的报道工作，基于天然气轻烃回收C3的收率进行了深度的分析和探索，并且针对该装置的能耗大小进行了分析，具体如下：

在实际的轻烃回收工作当中，油田的井口高压天然气通过设备的加压处理之后，可以在井口底部区域范围内和天然气之间进行有效的混合，混合完成之后的气体会从原材料的进气口区域当中直接被输送到卧式分离器内部，以此来实现混合气体当中杂质的初步过滤以及分离。通过该立式分离设备的处理，在离心力的有效作用下完成气体和液体的二次分离操作，在二次分离操作完成之后，气体会直接进入到分子干燥器设备当中。在这一工作环节内部混合气体当中的饱和水体资源会被充分的干燥以及滤除，干燥完成之后的天然气会直接输送到冷凝箱当中，通过和干气进行换冷处理之后直接输送到膨胀设备来进行处理。在分离设备的处理完成之后，气体会和液体在设备的顶部发生分离，然后直接通过膨胀机对其进行降温以及加压冷凝处理。冷凝处理完成之后，气体和液体的混合物会被同时输送到脱乙烷塔的顶部当中，脱乙烷塔的顶部分离空间可以完成对整个液体气体混合物的循环动力控制，当从低温分离器当中分离出来的液相物质，在节流膨胀以及降温处理之后，通过进一步的冷凝和加热处理，可以在液体膨胀降温工作完成之后对冷箱和原料气体进行二次加热，此时的气体和液体的混合物可以直接作为原料来进行处理，完成该项处理之后可以通过回收冷凝箱来进行冷凝操作，最后通过膨胀机组的同轴增压处理脱乙烷塔的底部气体，会直接输送到脱丙丁烷塔的中部，以此可以得到相应的液化石油气，并且可以在塔釜位置当中获取比较稳定的轻烃物质。

这种天然气轻烃回收设备，在实际的建造和设计工作当中，针对系统当中的一些主要节点参数的设计和传统的轻烃回收设备参数之间存在一定差异，比如设备的膨胀系统进气的温度远远高于装置所设置出的进气温度，同时在天气进入到冷凝箱的压力大小方面，也没有达到相应的设计工作要求。《液化石油气》在2012年的原有基础之上对其进行了更新并且正式开始实施和应用，在液化石油气的使用规则当中，明确规定了液化石油气当中的C3和C4烃类成分的含量不能小于95%，但是实际上来讲是由天然气当中的C3和C4烃类成分相比于标准规定要求来讲，在实际的数值上差异相对较大。将天然气的处理量确定为40×10m/d，依照分馏系统当中的处理工作要求，相比于新旧版本的液化天然气的使用标准来讲，经过相关研究人员的分析结果可以看出在液态烃类产量方面，新的液化石油气的标准会影响到整个装置的液体材料以及对轻烃的回收效率。

3.结束语：

冷凝分离法、油吸收法、吸附法都是天然气轻烃回收工作当中比较常见的分离方式，通过这些回收方式的有效应用，可以在很大程度上提高天然气的使用质量，同时从另外一个方面来讲，可以实现对天然气当中经济效益较高的物质来加以充分的运用。

参考文献：

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