天然气凝液回收工艺RSV流程模拟和分析.pdfVIP

学兔兔 第2期 蒋 洪等：天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析 65 天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析 蒋 洪 ，何愈歆 ，杨 波 ，张 勇。 (1．西南石油大学，四川成都610500； 2．中国石油川庆钻探国际工程公司，四川成都610051； 3．中国石油冀东油田分公司油气销售公司，河北唐山063000) 摘要：回收天然气中的乙烷及以上组分时，当原料气中CO：含量超过一定值以后，膨胀机出口及脱甲烷塔顶部容易发生 CO：冻堵。采用外输干气回流的乙烷回收工艺——部分干气循环工艺(RSV)，可以在不降低乙烷回收率的前提下提高脱甲烷塔 的操作压力，降低外输干气再压缩功率的同时有效避免CO2冻堵的发生。采用HYSYS软件模拟RSV工艺回收天然气中的乙 烷及以上组分，实例研究表明：原料气CO：的物质的量分数为2．4％时，乙烷回收率为86％，乙烷回收装置不会发生CO：冻堵； 分离器过冷气相的比例不宜过高，一般为1O％-30％I夕 输干气回流的比例一般为10％-20％；根据不同的原料气组成及操作工 况，分离器液相可以选择全部过冷也可以部分过冷。 关键词：天然气；凝液回收；膨胀机；二氧化碳；干气 中图分类号：TQ 02 文献标识码：A 文章编号：1001-9219(2012)02-65-04 国内的凝液回收装置大都是采用膨胀机制冷 1 适用于含CO2原料气的乙烷回收 工艺和冷剂预冷与膨胀机联合制冷的回收工艺，流 工艺 程较单一；回收的凝液产品大多为液化石油气和轻 烃，仅有的几套回收乙烷的大型深冷装置都是从国 为了解决乙烷回收装置容易出现的C0：冻堵 外引进的，制冷温度在一105 ～117℃【l司；国内在役 问题，美国Ortloffs公司在单级和多级膨胀机制冷 的乙烷回收装置所处理的原料气中的CO：含量较 工艺 (Industrial Standard Single-stage，ISS和 Multi． 低(不超过2％)，主要是采用含重烃组分的回流来 stage Turboexpander Process，MTP)的基础上开发了 吸收CO：或降低脱甲烷塔的操作压力等措施以避 以“分流”为主要特征的乙烷回收工艺旧：气体过冷 免发生CO 冻堵p-s]a当原料气中的CO 含量较高且 工艺(Gas Subcooled Process，GSP)和液体过冷工艺 不进行CO 预处理的情况下，以上两种方法都不能 (Liquid Subcooled Process，LSP)。GSP工艺是针对较 有效的避免COz冻堵的发生，此时，就需要采用适 贫气体(C2掘液小于400mL／m3)提出的；LSP工艺适 合处理更高浓度CO 原料气的乙烷回收工艺。部分 用于较富的原料气(C：+烃液大于400mL／m )。后来 干气循环工艺(RSV)采用了一股外输干气过冷回流 在GSP和LSP工艺的基础上又开发出了以“干气回 到脱甲烷塔顶部，可以在不降低乙烷回收率的前提 流”为特征的一系列乙烷回收工艺，如部分干气循 下提高脱甲烷塔的操作压力，降低外输干气再压缩 环工艺(Recycle Split-Vapor Process，RSV)、冷干气 功率的同时有效避免CO：冻堵的发生。因此，本文 循环工艺(Cold Residue Reflux Process，CRR)和部 的研究对推动我国天然气凝液回收工艺的设计与 分干气富集循环工艺 (Recycle Split—Vapor with 应用有一定的现实意义，为回收含C0：天然气中