賈超 孟婉瑩 王鐵柱 李蓉 苗忠才(中石油長慶油田公司第三采氣廠, 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

天然氣處理廠不凝氣輕烴回收探討

賈超 孟婉瑩 王鐵柱 李蓉 苗忠才(中石油長慶油田公司第三采氣廠, 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

處理廠為了滿足外輸天然氣烴露點合格，進行丙烷制冷低溫回收凝液，回收的凝液因不穩(wěn)定，不能滿足運輸條件，需進行凝液穩(wěn)定，在凝液穩(wěn)定過程中，產(chǎn)生不凝氣量太大，低壓燃料系統(tǒng)無法完全利用，導致低壓燃料系統(tǒng)壓力高，凝液穩(wěn)定裝置運行不穩(wěn)定。進行人工放空不凝氣，導致不凝氣資源浪費，故本文針對目前不凝氣產(chǎn)量大等問題，對回收利用不凝氣進行探討，提出不凝氣輕烴回收方案，并做了經(jīng)濟效益估算。

凝液;不凝氣;輕烴回收

1 凝析油穩(wěn)定工藝

1.1 凝析油穩(wěn)定方法

凝析油穩(wěn)定方法基本上分為閃蒸法(一次平衡汽化可以在負壓、常壓、微正壓下進行)和分餾法兩類。

凝析油穩(wěn)定的標準一般按照我國現(xiàn)行行業(yè)標準SY/ T0069-2000《原油穩(wěn)定設計技術(shù)規(guī)范》，該規(guī)范要求國內(nèi)各油田的原油穩(wěn)定后的飽和蒸汽壓，在其最高儲存溫度下的設計值不宜超過當?shù)卮髿鈮旱?.7倍。

1.2 處理廠凝析油穩(wěn)定工藝流程

自低溫分離器來的凝液降壓換熱后進入閃蒸分離器，進行三相分離，分離出閃蒸氣去低壓燃燒系統(tǒng)，不穩(wěn)定凝析油經(jīng)油室排至凝液緩沖罐，分離出不凝氣和穩(wěn)定塔頂氣混合后進入全廠低壓燃料系統(tǒng)。未穩(wěn)定凝析油經(jīng)過兩次換熱，進入凝析油穩(wěn)定塔。塔底穩(wěn)定后的凝析油經(jīng)冷器冷卻至40℃后去穩(wěn)定凝析油罐儲存(穩(wěn)定凝析油在40℃時的飽和蒸汽壓小于60kPa)。

圖1 處理廠凝析油穩(wěn)定工藝流程圖

2 凝析油穩(wěn)定運行現(xiàn)狀

(1)在運行中，由于不凝氣量大，進入低壓燃料系統(tǒng)，引起壓力升高至0.38MPa，穩(wěn)定撬的不凝氣排出緩慢，造成穩(wěn)定撬壓力升高至0.38MPa，從而引起凝析油緩沖罐排液困難，緩沖罐液位處于高液位運行。

(2)由于溫度的變化，進入全廠燃料系統(tǒng)的不凝氣將部分液化，導致導熱油爐、火炬和食堂的燃氣管線出現(xiàn)積液，目前供熱站的導熱油爐開始出現(xiàn)液化不凝氣進入燃燒室，引起燃燒不完全，產(chǎn)生濃密黑煙，這對環(huán)境造成污染，不利于環(huán)保。

經(jīng)統(tǒng)計，穩(wěn)定裝置排氣量為120Nm3/h，閃蒸排氣量在230Nm3/h，計算每天排15h，每年排氣300d，1年穩(wěn)定裝置和閃蒸分離共排158×104Nm3，經(jīng)估算因放空浪費的經(jīng)濟價值約142.2萬元。

3 凝析油穩(wěn)定裝置運行建議措施

穩(wěn)定裝置及閃蒸不凝氣的組分較豐富，組分中C3+組分含量較多，是輕烴含量較為豐富的資源，如果進行燃料系統(tǒng)燃燒或放空，造成輕烴資源的浪費。為此，針對穩(wěn)定裝置及閃蒸不凝氣進行輕烴回收很有必要。

3.1 輕烴回收工藝方法

從天然氣中回收輕烴凝液經(jīng)常采用的工藝包括吸附法、油吸收法、冷凝法。其中冷凝法的特點是需要向氣體提供足夠的冷量使其降溫。按照提供冷量的制冷系統(tǒng)不同，冷凝分離法可分為冷劑制冷法、直接膨脹制冷法和聯(lián)合制冷法三種。

3.2 輕烴回收建議

采用直接膨脹法進行輕烴回收，不凝氣由壓縮機增壓,經(jīng)水冷器冷卻,進入一級凝液分離器,底部分離出的凝析輕烴進入三級凝液分離器。頂部氣相經(jīng)干燥器脫水后，進入板翅式換熱器換熱,經(jīng)二級凝液分離器進行氣液分離，頂部氣相經(jīng)氣波機膨脹，經(jīng)板翅式換熱器回收冷量后作為干氣外輸至低壓燃料氣，底部分離出的輕烴經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流,再由板翅式換熱器回收冷量后進入三級凝液分離器 ,頂部氣相回到壓縮機入口，底部的液相作為混合烴產(chǎn)品。

圖2 直接膨脹法輕烴回收流程

3.3 輕烴回收效益分析

處理廠年均排氣量為158×104Nm3，經(jīng)過輕烴回收后，按照50%的回收率計算，年均減少排氣量約為79×104Nm3，節(jié)約價值約為71萬元。

4 結(jié)語

①年產(chǎn)不凝氣的產(chǎn)量大，不凝氣進行低壓燃料系統(tǒng)，未得到充分利用，進入放空系統(tǒng)燃燒，造成資源浪費。本文提出不凝氣的輕烴回收方案，合理利用能源，從某種程度上為以后不凝氣的合理利用具有建設性意義。②對于提出的不凝氣輕烴回收工藝流程，還欠缺實際的數(shù)據(jù)支撐，需要完善工藝流程各個節(jié)點的量，為輕烴回收的經(jīng)濟效益做出準確的評估。

[1]李玉東.原穩(wěn)不凝氣輕烴回收探討[J].華北電力大學學報.2007.

賈超(1990-),男，漢，四川遂寧人，助理工程師，主要從事天然氣生產(chǎn)工作。