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第八章轻烃回收第一节概述油田气是生产液态烃、车用汽油和石油化工产品的宝贵原料．石油工业的快速发展和原油产量的不断增加，为大量回收利用油田气创造了条件，这是一项具有重要经济意义的工作。
油田气的组分主要是饱和烃．但是随着油藏性质、分离条件等因素的不同．油田气的组成也有较大差异（表8-1）。
油田气一部分是集输过程中各级分离器中分出的气体，另一部分则为从原油稳定装置中拔出的闪蒸气。
总的来说，油田气中C3以上组分的含量比气田气高，而闪蒸气比各级分离器分离出来的伴生气更富。
1984年全国年产油田气60亿米3，若C3以上轻烃的平均含量按200克／米3，则伴生气中轻烃含量达120万吨。
因此，轻烃回收将给国家创造更多的财富。
此油田气中回收轻烃，已有几十年历史。
最初，由于工艺技木的限制，且回收产品仅作为工业与民用燃料，用途有限；因而发展缓慢。
当从天然气中回收的液态烃开始用作化工原料之后，加上加工、储存、运输枝木的发展，天然气回收液烃技术才获得迅速发展。
近年来，随着石油化学工业的飞速发展和世界能源短缺，天然气及轻烃的需要量急剧增长。
加工工业发达的美国，在60年代，由于涡轮膨胀机制冷技术的应用，使天然气利用率达到90%，1968年高达96.2%。
1976年美国从天然气中回收液烃5200多万吨，相当于原油产量的11.5%。
近20年来美国天然气凝析液的收率和产量见表8-2。
70年代以来．过去没有充分利用伴生气的地区和国家，也都开始注意回收处理天然气液体，以便为本国工业提供更多的化工原料和工业燃料。
因而气体加工工业蓬勃发展，出现了一种世界范围的回收利用油田气的新局面．甚至近年来，在许多围家面临经济衰退的情况下．天然气加工工业都保持了一定的发展速度．1981年世界天然气总加工能力达12580亿米3（除前苏联和东欧国家外），凝析液产量达7800万吨。
在化工利用方面，从天然气中回收的轻烃已成为石油化学工业的重要原料。
乙烯是有机合成产品的基础原料，可以生产数百种合成材料，是世界上产量最多的化工中间产品，目前世界乙烯总产量近6000万吨/年。
轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是一类石油化工产品，主要包括烷烃和烯烃两大类，是石油炼制和化工生产过程中的重要中间品和原料。
随着石油的日益枯竭和环境污染问题的日益严重，轻烃回收工艺技术成为了必然的发展趋势。
为了提高轻烃的回收率和降低对环境的影响，人们也在不断地研究和改进轻烃回收工艺技术。
本文将介绍轻烃回收工艺技术及其进展。
一、轻烃回收工艺技术概述轻烃回收工艺技术是指将石油炼制和化工生产中产生的尾气中的轻烃进行回收和再利用的工艺。
轻烃主要包括乙烯、丙烯、丁烯等，这些轻烃在正常情况下会随着尾气一起排放到大气中，不仅造成能源的浪费，还会对环境造成严重污染。
采用轻烃回收工艺技术对轻烃进行回收和再利用，是一种节能减排的重要手段。
目前，常见的轻烃回收工艺技术主要包括吸附法、压缩法、凝析法、膜分离法等。
吸附法是指通过吸附剂将轻烃从尾气中吸附出来，然后再进行脱附和回收。
压缩法是指通过采用压缩机将尾气中的轻烃压缩成液体，然后进行分离和回收。
凝析法是指通过降温将尾气中的轻烃凝析成液体，然后进行分离和回收。
膜分离法是指通过膜的选择性通透性，将尾气中的轻烃和其他组分进行分离和回收。
1. 吸附法吸附法是一种成熟的轻烃回收工艺技术，其主要优势是操作简单、成本低、回收效率高。
近年来，随着吸附剂的研究不断深入，吸附法在轻烃回收领域取得了显著的进展。
目前，国内外已经开发出了一系列高性能的吸附剂，其吸附速度和吸附容量均得到了显著提高。
结构优化和表面处理等技术的应用，使得吸附剂的选择性和循环利用率得到了显著提高。
吸附法在轻烃回收工艺技术中的应用前景十分广阔。
2. 压缩法压缩法是一种传统的轻烃回收工艺技术，其主要优势是操作稳定、回收效率高。
在近年来，人们在研究压缩机和分离设备的还不断地优化压缩法的操作参数和工艺流程，使得压缩法的回收效率和能耗得到了显著提高。
随着压缩机和分离设备的智能化和自动化程度的不断提高，压缩法在轻烃回收领域的应用前景也将更加广阔。
一、引言随着可持续发展成为全球性意识，循环经济使人类实现可持续发展的梦想成为可能。
循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展理念和模式，以实现资源使用的减量化、产品的反复使用和废物的资源化为目标。
由于减量化旨在减少进入生产和消费过程的物质量，从源头节约资源使用和减少污染物的排放，提高了资源生产率和能源利用效率。
二、油田伴生气概念油田伴生气俗称瓦斯气，是一种伴随石油从油井中出来的气体，主要成分是甲烷、乙烷，也含有相当数量的丙烷、丁烷、戊烷等。
用作燃料和化工原料。
也叫油田气、油气。
面对环境保护政策的日趋严格，以及能源日益紧张的情况，油田伴生气的回收利用越来越受到人们重视。
三、轻烃的基本概念轻烃也称为天然气凝液，由C2以上的烃类组份组成的混合物，主要包括C2～C6的烃类组分，常用的产品有液化石油气（LPG）、稳定轻烃（轻油）、轻石脑油等。
四、轻烃回收的基本概念轻烃回收就是指将天然气中的凝液通过一定的技术进行收集并得到相应的产品的过程称。
该过程所生产的产品包括液化石油气和稳定轻油及其它馏分。
是优质的燃料和宝贵的化工资源。
近年来油气田轻烃回收作为各油田绿色发展的重要支撑，越来越受到重视，在回收技术水平上都取得了长足的进步。
五、伴生气的回收工艺与技术伴生气中轻烃回收的工艺过程实质上是多组分气液两相平衡体系。
在一定的温度和压力下, 系统达到气液平衡状态时, 气体的液化程度可以用亨利定律表示:K = yi / xi式中: K 表示平衡常数yi 表示气相中 某种组分的摩尔含量xi 表示液相中某种组分的摩尔含量六、轻烃的回收基本原理在平衡时, 所有组分的汽化率等于冷凝率, 气相和液相的组分不发生变化。
在特定的制冷温度和压力下的多组分气液两相体系中, 欲得到更多的凝析液, 就必须破坏现有平衡状态。
冷凝分离法是通过加压、降温, 使平衡常数K值变小, 体系的平衡点向泡点移动, 从而使更多的气体冷凝。
另一种方法是可以通过减少液体中某种组分的摩尔含量xi , 进而减小其气化驱动力, 由于一定温度、压力下平衡常数不变, 所以气相中该组分开始冷凝, 并趋进于新的平衡点。
轻烃回收工艺流程
《轻烃回收工艺流程》
轻烃是指碳原子数较少的烃类物质，包括甲烷、乙烷、丙烷等。
在石化工业中，轻烃是一种重要的石油烃原料，广泛应用于化工生产和能源领域。
在炼油厂和化工厂中，轻烃回收工艺是一项关键的环节，可以有效减少能源消耗和资源浪费，提高产品质量和生产效率。
轻烃回收工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 蒸馏分离：将原油经过初步加热后，通过蒸馏塔进行分馏
分离，将不同碳原子数的轻烃分离出来。
这是最基本的轻烃回收步骤，也是生产过程中最早的一道工艺流程。
2. 冷凝回收：将分离出的轻烃气体通过冷凝器进行冷凝，使
得气态轻烃转变为液态，然后通过收集器收集起来。
这一步是为了将轻烃气体回收，并降低气态轻烃的能源损失。
3. 脱硫脱碳：在冷凝回收后的轻烃液体中，通常会含有少量
的杂质，比如硫化氢和二氧化碳。
这时需要进行脱硫和脱碳处理，以提高轻烃的纯度和质量，满足工业生产的需求。
4. 催化裂化：对一些重质的烃类原料进行裂化处理，利用催
化剂使其分解成轻烃产品，进一步提高轻烃回收率和产品质量。
5. 尾气处理：在整个轻烃回收工艺流程中产生的尾气，需要
进行处理，以降低对环境的影响，同时也可回收其中有价值的烃类物质。
综上所述，轻烃回收工艺流程是一个复杂的工程系统，需要对石油烃类原料进行精细加工和处理，以提高产品质量和资源利用率。
各个工艺步骤相互关联，需要在整个生产流程中协调运行，才能实现高效的轻烃回收和利用，这样才能更好地满足工业生产的需求，实现资源和能源的可持续利用。
轻烃回收工艺技术及其进展轻烃回收工艺技术是指对含有轻质烃化合物的废气或废液进行处理，将其中的有价值的轻烃物质回收利用的一种工艺技术。
随着能源和化工行业的发展，轻烃回收工艺技术也得到了广泛的应用和研究，并取得了一系列的进展。
轻烃包括乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷等，它们是石油开采、炼油、石化等过程中产生的气体和液体废弃物。
这些轻烃具有较高的热值和经济价值，因此进行回收利用具有重要的意义。
轻烃回收工艺主要分为吸附法、膜分离法、低温分馏法等几种。
吸附法是最常见和广泛应用的轻烃回收工艺技术之一。
吸附法通过将废气或废液通过吸附剂层，利用分子大小和亲合性的差异使轻烃被吸附，然后利用温度升高、减压或其他方式将吸附物质脱附出来。
吸附法具有操作简单、成本低、回收效率高等优点，已经成为轻烃回收的主要技术。
目前常用的吸附剂有石墨烯、活性炭、沸石等，吸附剂的选择需要根据不同轻烃的特性和回收要求来确定。
膜分离法是近年来发展起来的一种轻烃回收技术，它利用不同轻烃在膜上的渗透性差异，通过膜分离将轻烃从气体或液体中分离出来。
膜分离法具有操作简便、能耗低、设备规模小等优点，并且可以适用于不同规模和条件的回收系统。
常用的膜分离材料有聚硫醚、聚丙烯、聚氨酯等，膜的选择需要根据轻烃的化学性质和分离效果来确定。
低温分馏法是一种在低温条件下进行轻烃分离的技术，通过调节温度和压力，使不同沸点的轻烃在不同温区凝结和分离出来。
低温分馏法操作简单、分离效果好，是一种非常有效的轻烃回收技术。
低温分馏法对设备和能源的需求较高，并且对原始废气或废液的洁净性要求较高，目前仍需要进一步改进和完善。
随着工艺技术的不断进步和发展，轻烃回收工艺技术也不断取得新的进展。
利用先进的吸附剂和膜材料研制出的新型膜分离和吸附材料，提高了回收效率和选择性。
利用温度摇摆吸附、瞬态吸附等新的吸附模式，使得废气或废液中的轻烃能够更有效地被回收。
结合传统工艺和新技术，进一步优化轻烃回收工艺的整体效果和能源利用效率，减少环境污染和资源浪费。
轻烃回收工艺技术及其进展轻烃是指烷烃、烯烃和芳烃等碳数较少的烃类化合物。
轻烃在化工行业中应用广泛，广泛存在于石油、天然气等资源中。
由于轻烃资源丰富且具有燃烧值高、易于加工等特点，因此受到了工业界的高度重视。
随着全球能源资源的日益紧张，轻烃的回收与再利用成为了当前工业界的热点问题。
本文将就轻烃回收工艺技术及其进展进行介绍。
一、轻烃回收的重要性让我们来了解一下轻烃回收的重要性。
轻烃资源在化工生产中的应用十分广泛，包括石化、合成油品、化肥、染料、医药、农药、合成树脂、胶粘剂等。
在这些行业中，轻烃被用作原料、溶剂、反应助剂等，发挥着重要作用。
目前我国许多企业在使用轻烃的过程中存在浪费现象，造成了资源的浪费和环境的污染。
轻烃回收工艺技术的研究和实现对于资源节约和环保都有着重要的意义。
二、轻烃回收工艺技术及其进展1. 传统的轻烃回收工艺技术传统的轻烃回收工艺技术主要包括吸附法、凝结法、压缩法等。
吸附法是利用吸附剂吸附轻烃，然后再进行解吸和回收；凝结法是利用低温凝结轻烃，使其从气相转变为液相，然后再进行回收；压缩法则是通过增加气体的压力，使轻烃凝结为液体，然后进行回收。
这些传统的工艺技术具有简单、可行性强的特点，但是也存在着回收率低、能耗高、设备投资大等问题。
2. 新型的轻烃回收工艺技术随着科学技术的进步，新型的轻烃回收工艺技术得到了广泛的关注和应用。
膜分离技术是一种新型的轻烃回收技术，它利用半透膜将轻烃和重烃进行分离，从而实现轻烃的回收。
与传统的吸附法、凝结法相比，膜分离技术具有回收率高、能耗低、操作简便等优势，因此在工业应用上具有广阔的发展前景。
还有一些新型的轻烃回收技术不断涌现，如超临界萃取技术、离子液体溶剂萃取技术等。
这些新型技术的出现，为轻烃的回收提供了新的途径，也为工业界提供了更多的选择。
3. 轻烃回收工艺技术的进展随着科技的不断进步，轻烃回收工艺技术在理论研究和应用开发方面都取得了可喜的进展。
一方面，在轻烃膜分离技术方面，科研人员通过改进膜材料的性能、优化膜结构设计等手段，取得了许多突破性的进展，大大提高了膜的分离效率和稳定性。
天然气轻烃回收工艺一．轻烃回收工艺从天然气中回收轻烃凝液经常采用的工艺包括油吸收法，吸附法，冷凝法。
国内外近20多年已建成的轻烃回收装置大多采用冷凝法。
冷凝法回收轻烃工艺就是利用天然气中各烃类组分冷凝温度的不同，在逐步降温过程中依次将沸点较高的烃类冷凝分离出来的方法。
该法的基点是在于：需要提供较低温位的冷量使原料气降温。
按制冷温度不同，又可分为浅冷分离和深冷分离工艺。
浅冷是以回收丙烷为主要目的，制冷温度一般在-15~-25℃左右，深冷则以回收乙烷为目的或要求丙烷收率大于90%。
制冷温度一般在-90~-100℃左右。
常用的制冷工艺主要有三种：①冷剂循环制冷工艺；②膨胀制冷工艺；③冷剂制冷与膨胀制冷的联合制冷工艺。
常用的原料气脱水工艺主要采用分子筛(3A或4A)脱水法和甘醇脱水法。
二．轻烃回收工艺选择1．选择依据含量及自身可利用的压力降大小等多方面因素来选择合适根据油气田中C2的制冷工艺。
根据原料气预冷温度要求的脱水深度及天然气组成等多方面因素来选择合适的天然气脱水工艺。
2．制冷工艺的选择① 冷剂制冷工艺冷剂制冷是利用某些物质（制冷工质）在低温下冷凝分离（如融化、汽化、升华）时的吸热效应产生的冷量。
在NGL(Natural Gas Liquids天然气凝液)回收中常用乙烷、丙烷、氨、氟里昂等由液体汽化吸热冷。
这就需要耗功，用压缩机将气体压缩升压，冷凝液化、蒸发吸热、产生冷量必须消耗热能。
冷剂制冷工艺流程比较复杂，投资较高，但稳定性比较好。
② 膨胀机制冷工艺膨胀机制冷是非常接近于等熵膨胀的过程，气体经过膨胀降压之后温度降低（可能有凝液产生）。
这部分气体与原料气换冷或通过别的途径放出冷量。
膨胀机制冷可以回收一部分功，一般匹配同轴压缩机。
膨胀机制冷工艺中的单级膨胀制冷理论上可达到深冷工艺要求的制冷温度，但对天然气轻烃回收量较大的装置，制冷量需求较大。
如采用单级膨胀制冷工艺，则天然气的压缩功会太大，能耗较高，并由于较高的原料气压力使操作稳定性降低。
轻烃回收基本知识
1、天然气：主要由碳氢化合物组成的气体混合物，并含有少量的惰性气体。
主要成分：甲烷、乙烷、丙烷、正（异）丁烷、正（异）戊烷等烷烃，及少量的二氧化碳、氮气、硫化氢等。
2、富气：（湿气）甲烷含量在低于90%以上、丙烷以上成分含量大于10%以上的天然气，称为富气。
(通常指未处理的伴生气或原料气)
3、干气：甲烷含量大于90%以上的天然气，成为干气。
(通常指轻烃装置处理后的外输气)
4、轻烃回收：对伴生气经过加工处理，获得液体轻烃的过程。
5、原油稳定：对（未处理）原油进行加工脱出易挥发组分。
主要脱出溶解在原油中的戊烷以下的易挥发组分
6、油田混合烃（液化石油气）：主要成分丙烷、正（异）丁烷。
（冬、夏季乙烷、戊烷含量有标准要求）
7、轻质油：主要有戊烷以上成份组成液体混合物。
8、回收轻烃的手段：提高气体分离压力和降低气体分离温度。
（升压、降温）
9、原油稳定回收轻烃的手段：本站采用降压（负压）、升温.（负压稳定）
10、影响干燥器脱水效果的主要因素
（1）天然气的温度和湿度（2）天然气的流动速度（3）吸附剂层的高度及再生的完善程度
11、吸附剂使用后（反复再生）变劣的主要原因
（1）吸附剂的表面被碳、聚合物、化合物所覆盖（2）由于半融熔是部分细孔破坏而消失（3）由于化学反应使结晶细粒遭到破坏。
12、吸附剂失效的危害
造成天然气的露点升高，低温区形成水化物，使低温设备、管线冻堵，引起系统压力升高造成事故。
（丛压力差的大小判断分析并及时采取解冻处理）
问题处理
13、稳定气与伴生气的有效（回收）成分区别：一般稳定气比伴生气高3倍左右。
优先处理稳定气。
14、影响装置轻烃产量的因素（1）原料气中的有效成分（2）原料气量（3）分离压力、温度（4）脱乙烷塔（脱乙烷气的效果）（5）轻质油中的丁烷以下成分含量（液化气塔混合烃分离效果）
15、轻烃装置增加轻烃产量的措施
（1）优先处理稳定气（2）提高处理量（满负荷运行）（3）提高分离器压力、降低分离温度（4）降低脱乙烷气中的有效成分（5）减少轻质油中丁烷以下成分含量（切割效果）
16、脱乙烷塔压高的原因
（1）塔温高(2)脱乙烷气量少
17、脱乙烷气的影响
（1）易造成塔操作压升高(2)轻烃储罐压力高
18、稳定装置增加轻烃产量的措施
（1）提高稳定塔进料温度、降低塔压（2）提高原油稳定量（3）增加补气量(4)降低正负压冷凝器温度
19、液化气塔压力建立不起来的原因：
（1）塔底、顶温度场未建立起来（2）脱乙烷塔脱出气中丙烷多（3）回流量小及温度低（4）回流罐卸压阀内漏或失控。
20、液化气塔压力高的原因
（1）塔底、顶温度温度高(2) 脱乙烷塔脱出乙烷气少，进入液化气塔乙烷含量高（3）罐区储罐压力高（4）塔内液位过高（5）回流量高或温度高
21、增加液化气产量的措施
（1）提高液化气塔底、顶温度（2）提高重沸器液位（3）适当控制塔顶冷凝器温度(4)控制减少回流量（在质量合格的情况下）
22、轻烃分离原理
（1）利用回收烃的沸点不同（2）在塔内轻组分的上升与重组分的的下落（3）塔内温度场、填料的存在达到传质、传热实现轻、重组分的分离。
23、轻质油与液化气的分离是以丁烷与戊烷以上组分的切割。
24、氨冷系统
（1）日常运转若运行一台，尽可能运转一级蒸发器（2）保持蒸发器氨液位，降低蒸发器压力才能保持制冷效果。
氨的压力与温度有对应关系，随着压力的降低温度相应降低。
注意：（1）氨在常温下，压力不会太高。
如果系统压力超过40℃，压力会随温度的升高会有突变，引起系统压力升高，造成事故。
有氨泄漏（维修）必须带防毒面具。
（2）氨压机的能量、内压比调节电磁阀不能长时间供电，调节完毕后及时复位，否则易烧电磁阀。
（3）氨系统开机应首先开启蒸发式冷凝器风扇及循环水泵。
25、其它
（1）循环水厂掌握好水压、流量、温度，并控制好风扇的开启。
（2）稳定塔顶温度出现突变要注意凝液中间罐的切油颜色、防止生产罐污染。
（3）轻烃储罐液位要控制在安全线以内。
26、脱乙烷塔的作用：分离出溶解在凝析油当中的乙烷等轻组分，乙烷的存在易造成塔操作压力（包括储存压力）的提高，通过脱乙烷塔脱出溶解在凝析油中的乙烷气，便于后塔的操作。
27、进装置的天然气为什么要进行干燥？伴生气及稳定气在分离过程中含有液体水和气态水，液体水在预处理中能够得到分离，随着压力的升高、冷却，进一步得到分离，进入低温区气体水分与天然气形成水化物，造成低温设备、管线的冻堵，因此要对天然气进行干燥，降低天然气的露点，满足工艺要求。
28、吸附热：天然气在经过干燥塔时天然气中的水分被吸附（聚集、凝结），是水分由气态变为液态，此过程是一放热过程，因此吸附出口温度要高于进口（吸附热由天然气带出）。
29、制冷剂：在制冷机的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸收热量，然后再冷凝器内将热量传递给周围介质而本身液化的工作物质。
30、氨的优缺点：优点是标准沸腾温度低，在冷凝器和蒸发器中压力适中，单位容积制冷量大，导热系数大，汽化潜热大，节流损失小，能溶解水，有漏气现象时容易被发现，价格低。
缺点：有毒，有刺激味，当有水时对铜及合金（磷青铜除外）有腐蚀性，与空气混合后有爆炸危险，高温下有分解作用。
31、氨：表示符号R—717 、分子式NH3、标准沸腾温度—33.4℃、凝固温度—77.7℃
32、油田混合烃（液化气）质量标准
33、稳定轻烃技术标准
1`)原料气量的多少2)原料气中重组分的含量（指气贫、气富）3）进蒸发器的天然气温度（二排温度）4）蒸发器的氨液位及压力5）氨机的能量控制
36原料气压缩机有关问题
1）一级进气压力要求控制在0.1 MPa，如果提高此压力，使一排（级间）压力、温度升高，负荷增大。
（长时间高于额定电流使电机超温，易造成事故）
2）进排气阀的损坏，使进排气温度的升高，负荷减少。
通过检查进排气阀压盖温度会超出正常工作时的温度。
3）进气分离器（一级、级间）液位严禁超限，防止液击。
4）注油器不工作，易造成缸体、活塞杆的拉伤，严重的造成沾缸、缸体报废事故。
5）冷却水温度高或水量不够，易使进排气、缸体温度升高。
37、液击的产生原因及危害
1）进气分离器液位控制超限。
2）停机时间过长，使进气管线内集液。
由于液体的不可压缩性，进入缸体后，液体来不及排除，高速运转的压缩机活塞将机械力通过液体传给缸体、缸盖，造成缸体损坏、活塞杆断裂、人员伤亡等重大事故。
（活塞杆、活塞背帽的松动易造成击缸事故）
38、防止液击、击缸的措施
1）加强进气分离器（包括二级气缸上的分离器）的排污。
2）有击缸的声音，立即停机检查处理。
3）定期检查活塞、十字头、连杆的紧固情况，检修时防止异物进入缸体。
4）长期停用的压缩机，开机前要排放进气分离器（包括缸体上的）的存液。
