天然气集输3天然气加工-精简版.ppt

2018/6/30
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天然气净化与加工
中国石油大学(华东)储建学院
李琦瑰
气体加工
气体加工包括两方面内容:
①从天然气内回收较重的、高热值组分,把气体燃烧热值控制在商品气要求的范围内;
②把从气体中回收的重组分,即天然气凝液(natural gas liquids,NGL)或称“轻烃或轻油”,分馏成各种附加值高的产品,增加油气田利润。
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第一节凝液回收的目的和方法
第二节冷凝分离轻烃回收工艺
第三节凝液的稳定切割
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第一节凝液回收的目的和方法
一、凝液回收的目的
二、凝液回收的方法
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一、凝液回收的目的
从天然气中回收凝液的目的有三种:
1、满足管输要求
气井气或油田伴生气在管输过程中,随压力和温度条件的变化将产生凝液,使管内产生两相流动,从而降低输量,增大压降。为使输气管道内不产生两相流动,气体进入干线输气管前,一般需脱除较重组分,使气体在管输压力下的烃露点低于最低管输温度。这就需要对天然气进行轻烃回收。
为安全起见,有些国家和输气公司要求临界凝析温度低于最低管输温度。
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2、满足商品天然气的质量要求
各国或气体销售合同对商品天然气的热值和重组分含量都有规定。对较富的天然气,特别是油田伴生气和凝析气,一般都需要回收轻油,否则将不能达到商品天然气的质量要求。可以用烃露点控制气体内重组分含量和热值。
3、追求最大经济效益
从天然气内回收的天然气凝液(NGL),经稳定后可作为产品直接外销,或将分散在各处的NGL集中至中心气体加工厂分割成各种产品,以追求规模效益。以NGL为原料可分馏出各种产品,如:C2、C3、C4和C5+。C2主要用作化工原料生产乙烯,乙烯是有机合成产品的基础原料,可生产数百种合成材料;C3主要用做燃料,其次为化工原料;C4主要用于生产乙烯和作为车用汽油的添加剂;C3+C4是液化石油气的主要成分:少量C5用于化工原料,多数用于生产汽油;C5+称为天然汽油。
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二、凝液回收的方法
凝液回收首先要把需要凝析的组分液化,然后与以C1或C1 +C2为主体的气体分离。其方法主要有油吸收法、固定床吸附法和冷凝分离法。
1、油吸收法
油吸收法是利用烃类互溶的特点制定的。
烃类互溶的特点:分子量和沸点愈接近的烃类互溶性愈大;压力愈高、温度愈低,溶解度愈大。
利用烃类的互溶特性,在高压、低温下用吸收油吸收天然气内的天然气凝液(NGL)组分。吸收了天然气凝液组分的富吸收油在低压、高温下与吸收质蒸馏分离,使吸收油得到再生,循环使用。
油吸收法系统压降小,对原料气预处理没有严格要求,单套装置处理量较大,但是投资和操作费用较高,逐步被更加经济有效的冷凝分离法所取代。
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1一气/气换热器;2一冷剂蒸发换热器;3一吸收塔;4一富油脱乙烷塔;5一贫油泵;6一分馏塔: 7一贫/富油换热器;8一空冷器;9一回流罐;10一回流泵;11一重沸器
贫油
贫油
富油
C3+
冷剂蒸发换热器2:用制冷剂为介质提供冷量的换热器。
吸收塔3:通常为板式塔,贫油与富气逆流在各层塔板上接触,气体内的较重烃类溶入吸收油。
富油脱乙烷塔4:两股进料,中部富油进料在热烃蒸气的汽提作用下释放出C1、C2和部分C3+ ,顶部贫油进料的作用是再次吸收解吸组分C3+。
贫/富油换热器7:起重沸器的作用,提供塔底热量产生烃蒸气。
分馏塔6:塔底温度略低于吸收油的沸点,蒸出C3+。
贫气
可作为燃料或进入气体干线
2、固定床吸附法
固定床吸附法是利用固体吸收剂对各种烃类的吸附量不同而制定的。
常用的固体吸附剂有硅土、分子筛、活性炭。固定床回收轻烃时,吸附周期常为2~3小时,称为“快循环”。
吸附床笨重而且昂贵,固体吸附剂的再生能耗大,因而应用很少。
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第二节冷凝分离轻烃回收工艺
一、冷凝分离法分类
二、凝液回收率
三、浅冷法
四、中冷和深冷法
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