天然气集输技术

1. 天然气集输技术 第六章 天然气凝液回收

2. 2 4 商用产品的技术条件 3 凝液回收方法 CONTENTS 1 　　概 述 　凝液稳定

3. 概 述 • 凝液回收原因 • 降低天然气的露点、改善质量 • 在天然气不能达到的地方作为燃料 • C2~C8是很好的化工原料和燃料 • 创造经济效益（原油为1、油气为2.6、石油化工原料为10~14、进一步加工为轻纺品为40~55）

4. 商用产品的技术条件 • 商品乙烷 • 甲烷含量小于2％ • 商品丙烷 • 产品中具有95％的丙烷或丙烷液体 • 蒸汽压不超过1.5MPa（310.95K) • 丁烷含量为1%~2%

5. 商品丁烷 • 产品中具有95％的丁烷或丁烯 • 蒸汽压不超过0.5MPa（310.95K) • 丙烷—丁烷混合物 • 311K时蒸汽压不超过商品丙烷的蒸汽压（1.5MPa） • 生活燃料的LPG蒸汽压大于0.9MPa。

6. 凝液回收方法 • 压缩法（一、二十年代） • 原理：令所欲回收的烃类分压达到操作条件下的饱和蒸汽压（液化） • 流程 • 优缺点：作业简单，消耗的动力大，且需要能耐高压的设备，含量大于150g/Nm3才合算

7. 普通油吸收法（20-40年代） • 依据：天然气混合物中各组分在吸收油中溶解度的差异 • 方法：用石油或焦油的200~3200C的馏分进行吸收 • 吸收剂通过加热降压循环利用 • 流程 • 优缺点：可回收70%以上的丙烷和几乎全部的重烃，但设备复杂，钢材消耗量大，投资费用高，难于操作

8. 1—原料气 2—吸收塔 3—冷却器 4—吸收-蒸沸塔 5—引入热量 6—再生塔 7—回流分离器 8—换热器 9—泵 I—原料气 II—商品气 III—再生吸收剂 IV—燃料气 V—脱除了乙烷的吸收剂 VI—液烃的各种馏分

9. 低温油吸收法 • 优点（1）原料气的预冷可使较重的烃类冷凝，而在分离中分离出来 • （2）可以使用较轻的、吸收能力更强的吸收油（不易挥发） • （3）吸收率：乙烷25-50%，丙烷为80-89%，丁烷+丁烷以上为100%。 • 温度：-20~-580C，压力为3.5~6.5MPa，解吸塔的压力为1~2MPa

10. 高压油吸收法 • 优点：不需低温，利用自然高压 • 压力为14~16MPa

11. 吸附法 • 依据：活性炭等吸附剂可仅吸附Ｃ３以上的烃类（1kg的活性炭具有106m2有效吸附面积） • 原理：与多孔性固体相接触，被吸附于固体表面 • 吸附剂：活性炭、硅胶、硅藻土等 • 吸附过程：吸附；解吸 • 适用范围：小流量天然气或大流量贫气 • 流程

12. I—原料气 II—液体（冷凝液+水） III—再生气 IV—脱去汽油的气体 V—在原料气流中的经过分离的再生气 1—原料气入口分离器 2—部分再生气加热器 3、4—吸附塔 5—换热器 6—再生气分离器

13. 低温分离法 • 原理：压力不变而降低温度令水和凝析油分离出来 • 方法： • 自然冷却：利用大气温度来冷却天然气 • 直接膨胀制冷：用于高压天然气（主要方法） • 外加冷源：用于低压天然气，如氨制冷 • 优点：可用于脱水

15. 获得低温与冷量的主要方法 • 外加制冷循环法 • 适用范围：低压富气及不希望有明显压力损失的原料气 • 缺点：流程复杂，动力消耗大，对原料气气量、压力、组成变化适应性较差

16. 直接膨胀制冷法 • 工艺流程简单，设备紧凑 • 混合制冷法 • 有两个冷源 • 可获得较低温度（膨胀制冷可用在较低温度位）

17. 相变制冷原理及过程 • 汽化制冷：利用物质由液态转化为蒸汽的吸热效应 • 过程：

19. （1）蒸发过程：吸热而气化 • （2）压缩过程：将低压低温气态压缩成为高压高温蒸气 • （3）冷凝过程：与低温水或空气接触转化为同温同压下的饱和液体 • （4）膨胀过程：经节流降压（或膨胀机作外功）而降温

20. 制冷剂要求： （1）汽化潜热大； （2）蒸气压大于一个大气压（防止抽真空）； （3）常温下蒸汽压力不超过1MPa； （4）临界温度高，凝固点低； （5）蒸发比容小； （6）粘度、密度小； （7）导热系数、对流传热系数高；化学稳定性高，不与润滑油互溶，不腐蚀设备； （8）对人体无害。

21. 制冷剂种类： • 无机化合物制冷剂 • 氟利昂制冷剂 • 碳氢化合物制冷剂 • 共沸溶液制冷剂

24. 节流效应 • 定义：由于压力变化所引起的温度变化 • 分类： • 微分节流效应：微小压力变化所引起的温度变化 真实气体： 冷效应 零效应 热效应

25. 积分节流效应：实际节流时，压力变化为一有限值所引起的温度变化积分节流效应：实际节流时，压力变化为一有限值所引起的温度变化

26. 用气体作外功的绝热膨胀来获得低温 • 气体作外功的等熵膨胀过程 • 定义：等熵膨胀效应：气体进行等熵膨胀时，由于压力变化所引起的温度变化 • 特点：气体膨胀对外作功而熵值不变，膨胀后气体温度降低，且同时产生冷量 • 优点：效率高，结构简单，操作方便

27. 分类： • 微分等熵膨胀效应：气体等熵膨胀时，微小的压力变化所引起的温度变化 Ｃp＞0，Ｔ＞０， 结论：等熵膨胀过程总是产生冷效应，膨胀结果，气体温度总是降低

28. 积分等熵膨胀效应

29. 气体节流与气体作外功的绝热膨胀的比较 即： 结论：气体作外功的绝热膨胀不仅温度降低，而且还能回收一部分膨胀功。即：绝热膨胀制冷效果优于气体节流

30. 低温分离工艺流程

31. 过程及举例

32. 凝析油的稳定 • 凝析油稳定（C4~C8） • 定义：利用精馏塔对凝析油进行拔头蒸馏 • 必要性：脱除轻组分，降低蒸汽压，降低油品损失，提高油品质量

33. 凝析油稳定的方法及设备 • 方法：多元精馏（关键组分） • 设备：无回流稳定塔 • 设备分类： • 高压无回流稳定塔：10.5~21kg/cm2（盐浴温控复杂） • 低压无回流稳定塔：2.8~5kg/cm2（有效组分丢失）