第5章天然气凝液回收王云芳.pptVIP

概 述 天然气凝液回收的目的和方法 制冷方法 天然气凝液回收工艺; 在绪论中已经讲到，天然气中除了主要组分甲烷外，还有其它烃类和非烃类的组分，各组份的大致含量如下： CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5+ N2 CO2 H20 H2S He Ar Xer (70-95%) C2+ (5-30%) 少量 微量 天然气凝液回收就是回收天然气中乙烷以上的组分，所以天然气凝液（NGL）中含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及更重烃类；从天然气中回收凝液的过程称之为天然气凝液回收或天然气液回收(NGL回收)．我国习惯上称为轻烃回收，讲课时提到的轻烃回收和天然气凝液回收都是一回事。 ;第一节 天然气凝液回收的目的及方法; 天然气类型主要决定了可以冷凝回收的烃类的组成和数量。 气藏气：主要由甲烷组成，乙烷及更重烃类含量很少。只有当轻烃成为产品时其价值比在商品气中高时， 才考虑进行天然气凝液回收。 伴生气：通常轻烃多，为了满足商品气或管输气对烃露点和热值的要求，同时也为了获得一定数量的液烃产品，必须进行天然气凝液回收。 凝析气：轻烃含量多，应进行回收。; 1.满足商品天然气对烃露点的要求 根据商品气的质量指标对烃露点要求，对天然气液烃进行回收。如果天然气中可以冷凝回收的烃类很少，只需适当回收天然气凝液进行露点控制即可；如果可以冷凝回收的烃类成为液体产品比作为商品气中的组分具有更好的经济效益时，则应在满足商品气最低热值要求的前提下，最大程度地回收天然气凝液。因此，天然气液回收的深度不仅取决天然气的组成(乙烷和更重烃类的含量)，还取决于商品气对热值和烃露点的要求等因素。 2.满足管输气质量要求 使天然气的烃露点满足管输要求，防止天然气中较重烃类在输送过程中冷凝，增加输送阻力和能耗。; 在下述几种情况下需要最大程度地回收天然气液： ①将伴生气中回收到的液烃送回原油中时价值更高，即回收液烃的主要目的是为了尽可能地增加原油产量。 ②从天然气液回收过程中得到的液烃产品比其作为商品气中的组分时价值更高，因而使得天然气凝液回收具有良好的经??效益。 我国习惯上根据是否回收乙烷而将天然气凝液回收装置分为两类：一类以回收丙烷及更重烃为目的，称为浅冷；另一类则以回收乙烷及更重烃为目的，称为深冷。 ; 回收方法基本上分为吸附法、油吸收法和冷凝分离法三种. （一）吸附法 吸附法系利用固体吸附剂(如活性炭)对各种烃类的吸附容量不同，从而使天然气中—些组分得以分离的方法。缺点是需要几个吸附塔切换操作，产品的局限性大，加之能耗较大，成本较高，因而目前应用较少。 （二）油吸收法 此法系利用不同烃类在吸收油中溶解度不同，从而使天然气中各个组分得以分离的方法。吸收油一般采用石脑油、煤油或柴油，是五六十年代广为使用的一种天然气液回收方法。但是，由于此法投资和操作费用较高，70年代以后已逐渐被更加经济与先进的冷凝分离法所取代。 ; （三）冷凝分离法 冷凝分离法是利用在一定压力下天然气中各组分的挥发度不同，将天然气冷却至烃露点温度以下，得到一部分富含较重烃类的天然气凝液。 此法的特点是需要向气体提供足够的冷量使其降温。按照提供冷量的制冷系统不同，冷凝分离法可分为冷剂制冷法、直接膨胀制冷法和联合制冷法三种。 1.冷剂制冷法 冷剂制冷法也称为外加冷源法(外冷法)，其特点是： ①是由独立设置的冷剂制冷系统向原料气提供冷量，其制冷能力与原料气无直接关系；②根据原料气的压力、组成及要求的天然气液的回收深度，可选择不同温度级别的冷剂(制冷工质)，例如氨、丙烷及乙烷，也可以是乙烷、丙烷等烃类混合物；③制冷循环可以是单级或多级串联，也可以是阶式制冷(覆叠式制冷)循环。 ; （1)适用范围。在下列情况下可采用冷剂制冷法 ①以控制外输气烃露点为主，并同时回收部分凝液的装置。通常，原料气的冷冻温度应低于外输气所要求的露点温度5℃以上。 ②原料气较富，但其压力和外输气压力之间没有足够压差可供利，或为回收凝液必须将原料气适当增压，所增压力和外输气压力之间没有压差可供利用，而且采用冷剂制冷又可经济地达到所要求的凝液收率。 ; （2)冷剂制冷温度。冷剂制冷温度主要与其性质和蒸发压力有关。如原料气的冷凝分离温度已经确定，可先根据表5-2中冷剂的常压沸点（正常沸点）、冷剂蒸发器类型及冷端温差初选一两种冷剂，再对其它因素（例如冷剂性质、安全环保、制冷负荷、装置投资