天然气处理与轻烃回收

天然气轻烃回收工艺介绍天然气轻烃回收工艺介绍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．轻烃回收工艺选择根据油气田中C 2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。

天然气轻烃回收工艺发展的探讨摘要：处理并回收天然气中的轻烃，即能降低油气损耗，又能增加对轻烃资源利用，还能提高天然气在储藏、运输过程中的安全性，减少污染。

本文阐述了天然气轻烃回收工艺技术进展情况，分析了轻烃回收技术的特点及应用情况。

关键词：天然气；轻烃；回收技术；工艺进展由于天然气中含有大量的乙烷丙烷等轻烃，在能源日益紧缺的今天，其市场价值受到了人们得重视。

各大气田又把轻烃回收作为一个新的经济增长点，所以轻烃回收技术也得到了较大发展。

1.天然气轻烃回收技术现状1.1 我国的轻烃回收技术现状我国的轻烃回收技术发展的较晚，我国自行设计的轻烃回收装置多以回收液气(C 3+C4 )\和轻油(C 5+)为主。

并且装置的规模较小，处理量低。

这些年来，我国在不断的引进、吸收、消化先进的国外轻烃回收工艺技术，所以我国的轻烃回收装置在工艺技术、没备制造、自动控制等都有了很大的进步。

我国所建成的轻烃回收装置采用的主要工艺方法有，(1)制冷工艺：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相结合的联合制冷工艺。

我国所建的制冷温度不低于一5O ℃的浅冷装置，一般的采用冷剂制冷或单级膨胀制冷，中深冷多数装置则采用冷剂制冷和膨胀制冷结合的混合制冷工艺。

我国的C3轻烃的回收主要用中深冷装置，这样有利于提高C3的收率，而C2烷大部分都没有被回收。

轻烃的回收采用混合制冷工艺的有其优点也有其缺点。

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。

(2)原料气脱水工艺：我国广泛采用分子筛(3A或4A)脱水法轻烃回收装置的脱水工艺。

其中的深冷装置全部采用了分子筛脱水法。

1.2 国外轻烃回收技术现状国外天然气轻烃回收技术起步较早，并且在轻烃的加工深度、提高轻烃收率、合理利用油气资源等方面上都取得了骄人的成绩。

近些年来，西方发达国家的轻烃回收技术朝着低能耗、高收率的方向发展，主要以低温分离法为主。

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。

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。

大庆某天然气处理厂轻烃回收工艺设计及优化提高轻烃回收装置收率问题的目的在于处理的原料气的气源较多,组分变化频繁。

在该条件下回收装置既要保证轻烃的收率还要同时做到有效能的最大化利用。

随着大庆油田对轻烃产量的要求不断增加以及节能降耗要求的不断提高,对轻烃回收装置的工艺设计及操作方案的选择和优化提出更高要求。

因此需要建立一套轻烃回收装置的工艺操作的方案与工艺优化的方法。

本文通过对大庆油田北部区块天然气产出量以及原料气组分的分析,结合现场实际情况,首先对北区天然气处理厂轻烃回收装置的工艺方案进行初选,利用HYSYS软件对工艺流程中的主要单元进行模拟,通过使用模拟软件计算的方法对主要工艺设备进行选型和工艺操作参数的确定。

同时应用HYSYS对设计的工艺方案进行优化分析,从而进一步对该装置进行挖潜增效。

通过模拟分析得出了不同时期原料气的组分、进站流量、进站原料气压力、进站原料气温度对C2收率的影响。

同时得出了丙烷预冷温度、膨胀机出口压力、脱甲烷塔进料温度对C2收率以及功耗的影响。

最终确定了该套装置的最优工艺操作参数。

同时在保证装置的轻烃收率的前提下,得出了装置中有能效能损失最大的两个单元(压缩机单元和冷箱单元)的优化方法。

提高天然气集气处理站轻烃收率的措施天然气集气处理站是将产生的原始天然气进行初步处理，以提高气体质量并去除其中的杂质和轻烃，使其符合销售和输送要求。

提高轻烃收率是天然气集气处理站的一项重要工作，可以通过以下措施来实现：1. 优化工艺流程：合理设计和优化集气处理工艺流程可以提高轻烃收率。

可以采用一系列的操作单元，如加热器、冷凝器、分离器等，利用不同的温度和压力条件来分离并捕获不同碳数的轻烃。

2. 装置升级技术：通过对现有处理装置的升级改造，提高轻烃收率。

可以采用新型高效的冷却设备，如螺杆式冷却器、换热器等，提高冷凝效果，并使更多的轻烃液体从气相中被分离出来。

3. 增加低温分离单元：在集气处理工艺中增加低温分离单元，可以将更多的轻烃从天然气中分离出来。

低温分离单元通常采用深冷的工艺，如液氮冷凝、低温脱水等，可以将高碳数的轻烃捕获并回收利用。

4. 处理废气：在集气处理工艺中，废气中也会含有一定量的轻烃。

通过采用适当的处理技术，如废气回收装置、吸附剂等，可以将废气中的轻烃回收利用，提高轻烃收率。

5. 管道脱附技术：利用管道脱附技术，可以将管道中残留的轻烃回收到集气处理站进行进一步处理，并提高轻烃收率。

6. 操作调整和优化：通过合理的操作调整和优化，可以提高轻烃收率。

调整操作温度、压力和流量，控制各个操作单元的运行参数，以最大限度地分离和捕获轻烃。

7. 加强设备维护和管理：定期对集气处理站的设备进行维护和管理，确保设备正常运行，并采取有效措施防止设备的泄漏和损坏，减少轻烃的损失。

通过优化工艺流程，升级装置技术，增加低温分离单元，处理废气，采用管道脱附技术，调整操作参数以及加强设备维护和管理等措施，可以提高天然气集气处理站的轻烃收率。

这些措施需要综合考虑工艺经济性、设备可行性和实际操作情况等因素，以实现最佳的轻烃收率。

天然气处理厂轻烃回收工艺技术研究摘要：天然气处理厂面对伴生气量减少、气体质量恶化以及一氧化碳含量增加的问题，就需要优化天然气深冷处理工艺参数，提出相应的回收技术，对于设备实施改造。

在技术处理的规模上，可以从企业目前的运行环境出发解决天然气加工厂安全运行的问题，提高原油田的经济效益和社会效益。

本论文针对天然气处理厂轻烃回收工艺技术展开研究。

关键词：天然气处理厂；轻烃回收；工艺技术引言：天然气轻烃回收过程是对天然气水和酸性气体的处理。

天然气的分离与分离二氧化碳、二氧化硫、硫化碳以及（二氧化碳、HzS、COS等等相同，都是将非烃类不良成分分离出去。

从产品中去除碳氢化合物所需要的工艺，导致高含量、高质量的产品达到了增加天然气附加值的目的。

一、天然气处理厂轻烃回收工艺的原理天然气处理系统工艺是基于热力学基础展开的，每个设备或单元都涉及到各种物理参数和热力学。

建立基本的物理参数和热力学计算方程，根据油田天然气的原料气体特性参数，选择合适的方程进行技术，获得热力学计算结果。

在热力学的计算过程中，可以采用的计算模型主要包括五种，即闪蒸计算理论模型等、等嫡扩张的理论模型计算、等烩计算理论模型、泡点计算模型、露点计算理论模型等等。

根据原料气体所具备的特性参数以及产品对气体的具体要求选择模型二、天然气处理厂轻烃回收工艺的模拟油田天然气处理厂在处理原料气的时候，需要按照如下的流程进行。

1.轻烃回收的初分离工艺。

过滤和分离固体杂质和重组分，在对原料气的处理中，通常使用立式垂直过滤器分离器，也可以使用三相分离器。

2.轻烃回收的增压单元工艺。

主要是由于伴生气体的低压状态下，压力没有达到1.2兆帕，可以达到良好的加工要求，所以，在工艺处理中需要对原料气体加压。

3.轻烃回收的脱水单元工艺。

指从天然气中去除饱和天然气凝析液中溶解水的过程。

一般轻烃回收的脱水单元工艺方法主要包括六种，即吸附法脱水单元工艺、低温法脱水单元工艺、吸收法脱水单元工艺、气提法脱水单元工艺、膜分离法脱水单元工艺和蒸馏法脱水单元工艺。

天然气生产过程中常见的技术问题及解决方法2500字摘要：油气开采过程中的天然气生产工作在油气开采企业中扮演了不可或缺的重要角色。

然而现阶段，我国油气开采企业的天然气生产工作还面临着一系列的技术问题。

本文基于此，简要分析了天然气生产过程中常见的技术问题，并相应给出了解决方法，望对我国的油气开采企业带来一定的帮助。

毕业关键词：天然气；生产过程；技术问题；解决方法；前言：随着近年来我国经济实力的迅速增强，我国的油气开采企业也得到了迅速的发展。

而天然气作为油气田开采过程中的重要能源，在增强能源应用的多样性、减少环境污染等诸多方面均有着重要的应用价值。

但直接经过油气开采所得的天然气中还混有一系列杂质，若是直接应用，势必会造成重大的安全事故。

基于此，在天然气的生产过程中，相关的技术人员需要针对常见的技术问题，采取一系列的解决方法，最终使得开采出的天然气能够达到使用标准，真正为人民和社会做出应有的一份贡献。

一、天然气生产过程中常见的技术问题（一）天然气经由压缩机处理前混入湿气，产生冰堵现象在天然气的生产过程中，压缩机处理是非常重要的一步。

进入压缩机处理之前，天然气必须为干燥性气体，但若是在经由压缩机处理前混入水蒸气等湿润气体，往往会使得压缩机中间的管道发生冰堵现象，最终导致制冷剂无法正常工作，天然气的后续生产工作无法进行。

（二）节流效应和水合物的产生可能导致输气管道和相关设备损坏天然气进入压缩机后，会经过一个逐步的增压――冷却过程，由于天然气为流体，在遇到压缩机中突然变窄的断面时，会因为阻力的作用而使天然气的压力迅速降低，也就是节流效应。

这就使得天然气在后续的冷却过程中，气体成分中的甲烷会与制冷剂中的水分产生一系列化学反应，生成一种白色结晶物质，亦称为水合物。

节流现象和水合物的迅速生成，无疑会使得压缩机中管道的压力迅速膨胀，而当压力增长到某一极限值时，将会导致输气管道胀破和压缩机等相关设备损坏。

而除此之外，压缩机中的增压――冷却过程会使得天然气处于较高的压强下，这种高压会使得天然气中的水蒸气在高于0°C的情况下结冰，同样也可能使得压缩机内管道因大量结冰而堵塞。

天然气轻烃回收简述摘要：本文简述了天然气类型对轻烃回收的影响、天然气轻烃回收的目的和方法。

关键词：轻烃；轻烃回收；露点控制；冷凝分离天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用，天然气中除含有甲烷外，还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷已经更重烃类。

为了满足商品气或者管输气对烃露点的质量要求，或为了获得宝贵的化工原料，需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分离与回收。

由天然气中回收的液烃混合物成为天然气凝液，习惯上称为轻烃。

从天然气中回收凝液的过程称之为天然气凝液回收或者天然气液回收，习惯上称为轻烃回收。

回收的天然气凝液或是直接作为商品，或是根据有关商品的质量要求进一步分离成乙烷、丙烷、丁烷（或丙丁烷混合物俗称液化气）及天然汽油等产品。

轻烃回收是天然气处理和加工中一个十分重要的而又常见的工艺过程，但并不是在任何情况下惊醒轻烃回收都是经济合理的。

它取决于天然气的类型和数量、轻烃回收的目的、方法及产品价格等，特别是取决于那些可以回收的烃类组分作为液体产品还是作为商品气时的经济效益对比。

1天然气类型对轻烃回收的影响天然气分为气藏气、伴生气和凝析气三种类型，类型不同，其组成也有很大差别，因此天然气类型决定了天然气中可以回收的烃类组成及数量。

气藏气主要由甲烷组成，乙烷及更重烃类含量很少，因此，只是将气体中乙烷及更重烃类回收作为产品高于其在商品气中的经济效益时，才考虑进行轻烃回收。

我国川渝、长庆和青海气区有的天然气属于乙烷及更重烃类含量很少的干天然气（即贫气），故应进行技术经济论证以确定是否需要回收凝液。

此外，塔里木、长庆气区有的天然气则属于含少量C5+重烃的湿天然气，为了使进入输气管道的气体烃露点符合要求，必须采用低温分离法将少量的C5+重烃脱除，其目的只要是控制天然气的烃露点。

伴生气中通常含有较多乙烷及更重烃类，为了获得液烃产品，同时也为了符合商品气或管输气的烃露点要求，必须进行轻烃回收。

凝析气中一般含有较多的戊烷以上烃类，当压力降低至相包络线以下时，就会出现反凝析现象。

社会与生态经济与社会发展研究天然气处理厂不凝气轻烃回收研究克拉玛依市富城能源有限责任公司　王雷摘要：经过天然气处理厂往外运输的天然气需要经过低温回收凝液的过程，其目的是确保输送出去的天然气烃露点达标，这个低温的条件是利用丙烷制冷来满足的。

通过回收获取的这些凝液状态并不特别稳定，对于运输要求的条件十分苛刻，因此需要采取一定措施来保证凝液状态的稳定。

在进行稳定工作时，如果有大量的凝液转化为凝气的话会降低低压燃料系统的利用率，使其无法被完全的利用，这就会使得低压燃料系统产生很大的压力从而导致凝液稳定装置不再稳定。

一旦在上述情况下采取人工放空，就会导致不凝气损耗和浪费，为此本文针对不凝气轻烃高效回收的技术方法进行了探讨，供相关人士参考。

关键词：轻烃；不凝气；回收；天然气一、引言在对天然气、油气进行加工再生产的过程中，首先要做的就是对天然气进行处理，使天然气能够符合相应的生产标准，这个处理过程主要处理的就是天然气中含量较大的重烃的去除，并且处理方法简单，只需要将天然气通过轻烃回收装置来实现。

这种轻烃回收装置可以将天然气中乙烷及乙烷以上的物质分离出去，并将这部分分离出去的重烃进行再加工熊成其他的一些化工原料。

如此便能实现天然气的高质量生产加工工作，同时也将分离出来的重烃充分利用。

轻烃回收的主要装置是轻烃回收装置，即对天然气凝液进行回收，由于天然气中的甲烷和乙烷相对较轻，因此比甲烷乙烷密度更重的成分会大多数呈现液态形式，根据上述原理，实现对天然气轻烃的回收。

回收的主要目的有两个，一个是确保天然气产品的质量符合生产要求，另一个是通过对天然气轻烃的回收提高资源的开发利用效率，为企业经济效益获取更多的途径。

利用轻烃回收装置可以使天然气的纯度得到进一步的提升，同时还能将筛出来的杂质当其他化工原料进行充分的利用，既能降低天然气燃烧对大气造成的污染，还与我国的可持续发展战略相契合。

二、凝析油稳定工艺（一）凝析油稳定方法凝析油稳定方法是由闪蒸法和分馏法两种方法组成的。

1 凝析油稳定工艺1.1 凝析油稳定方法凝析油稳定方法基本上分为闪蒸法(一次平衡汽化可以在负压、常压、微正压下进行)和分馏法两类。

凝析油稳定的标准一般按照我国现行行业标准SY/T0069-2000《原油稳定设计技术规范》，该规范要求国内各油田的原油稳定后的饱和蒸汽压，在其最高储存温度下的设计值不宜超过当地大气压的0.7倍。

1.2 处理厂凝析油稳定工艺流程自低温分离器来的凝液降压换热后进入闪蒸分离器，进行三相分离，分离出闪蒸气去低压燃烧系统，不稳定凝析油经油室排至凝液缓冲罐，分离出不凝气和稳定塔顶气混合后进入全厂低压燃料系统。

未稳定凝析油经过两次换热，进入凝析油稳定塔。

塔底稳定后的凝析油经冷器冷却至40℃后去稳定凝析油罐储存(稳定凝析油在40℃时的饱和蒸汽压小于60kPa)。

图1 处理厂凝析油稳定工艺流程图2 凝析油稳定运行现状(1)在运行中，由于不凝气量大，进入低压燃料系统，引起压力升高至0.38MPa，稳定撬的不凝气排出缓慢，造成稳定撬压力升高至0.38MPa，从而引起凝析油缓冲罐排液困难，缓冲罐液位处于高液位运行。

(2)由于温度的变化，进入全厂燃料系统的不凝气将部分液化，导致导热油炉、火炬和食堂的燃气管线出现积液，目前供热站的导热油炉开始出现液化不凝气进入燃烧室，引起燃烧不完全，产生浓密黑烟，这对环境造成污染，不利于环保。

经统计，稳定装置排气量为120Nm 3/h，闪蒸排气量在230Nm 3/h，计算每天排15h，每年排气300d，1年稳定装置和闪蒸分离共排158×104Nm 3，经估算因放空浪费的经济价值约142.2万元。

3 凝析油稳定装置运行建议措施稳定装置及闪蒸不凝气的组分较丰富，组分中C3+组分含量较多，是轻烃含量较为丰富的资源，如果进行燃料系统燃天然气处理厂不凝气轻烃回收探讨贾超 孟婉莹 王铁柱 李蓉 苗忠才(中石油长庆油田公司第三采气厂, 内蒙古 鄂尔多斯 017300)摘要：处理厂为了满足外输天然气烃露点合格，进行丙烷制冷低温回收凝液，回收的凝液因不稳定，不能满足运输条件，需进行凝液稳定，在凝液稳定过程中，产生不凝气量太大，低压燃料系统无法完全利用，导致低压燃料系统压力高，凝液稳定装置运行不稳定。