轻烃回收中DHX工艺研究

轻烃回收中的DHX工艺,自从1995年引入我国后,得到了广泛应用,已建装置约10套左右,但对于DHX工艺的应用范围的研究深度还不够。按原料气中C3含量排列,对国内外13种C3含量不同的天然气用HYSYS软件进行了计算,考察了DHX工艺对不同原料气的适应性。对标准流程和原料气压缩机出口气体冷却后加分离器两个方案分别进行了计算。给出了各关键点的操作条件、产品组成、C3收率以及能耗的对比情况。此外,还对比了降低DHX塔压力对于C3收率的影响。用翔实的数据证明了DHX工艺的应用取决于原料气中C3含量,并非通常所说的C1/C2比值。随着原料气中C3含量的增加,C3收率逐渐下降,当原料气中C3含量大于11%时,DHX工艺效果已不明显甚至已不能应用,此时C1/C2的比值再小也无法应用DHX工艺。     

天然气轻烃回收DHX工艺优化研究

设计了一种用于天然气轻烃回收的DHX工艺,并考察了原料气预冷温度、膨胀机出口压力与原料气中C1/C2组成对DHX塔温度、丙烷压缩机功率、产品气增压机功率、膨胀机功率和C3+收率的影响。结果表明:丙烷压缩机功率和C3+产品收率均随着原料气预冷温度的降低先增大后减小;随着膨胀机出口压力的降低,DHX塔出口物料温度逐渐降低,产品气增压机功率、膨胀机功率和C3+产品收率均显著增加;原料气中n(C1)/n(C2)逐渐增大,使得DHX塔进出口物料温度明显降低,导致C3+产品收率逐渐增加。优化后DHX工艺为原料气预冷温度为-40℃,膨胀机出口压力为3.2MPa,C3+收率可达到97.18%。     

DHX轻烃回收工艺不同运行模式分析

DHX轻烃回收工艺常增设脱乙烷塔回流系统,以提高轻烃收率。以塔里木轻烃回收厂原料气组分、压力等实际参数为研究基础,在合理确定研究边界条件的基础上,应用HYSYS软件对DHX轻烃回收工艺可能存在的4种运行模式进行理论分析,通过对比分析可知:①J-T阀+回流泵的运行模式是不可行方案;②膨胀机制冷模式下,脱乙烷塔塔顶回流在显著提高丙烷收率的同时,可降低F线循环量43%,对于大型装置,可大幅度减小脱乙烷塔、DHX塔及屏蔽泵设计尺寸,减少设备投资与制造难度;③F线出冷箱温度对循环量的影响较大,在J-T阀制冷工况下,F线出冷箱温度应尽量控制在较高值,避免DHX塔底泵流量过小;在膨胀机制冷工况下,F线出冷箱温度不宜过高,避免DHX塔底泵超负荷运行;④在膨胀机制冷工况下,F线出冷箱温度过低时,DHX塔顶部回流量降至最小循环量以下,装置丙烷收率快速下降;⑤要使装置丙烷收率达到98%以上的先进水平,回流罐温度不宜高于-31 ℃。      

基于DHX工艺的LNG接收站轻烃回收流程改进

针对青岛LNG接收站轻烃回收流程存在的能耗较高、产品不易于保存和运输的问题,应用天然气丙烷回收中的DHX(直接换热流程)工艺,引入重接触塔,改进换热网络,设计了一种基于DHX工艺的LNG轻烃回收改进流程,运用Aspen Hysys模拟软件对改进前后的流程进行了模拟分析.结果表明:改进的流程可得到常压下的液态轻烃产品,并...     

轻烃回收直接换热工艺优化研究

为优化轻烃回收直接换热工艺,考察了原料气预冷温度、膨胀机出口压力及低温分离器出口流量百分比对C3收率的影响。结果表明:随着原料气预冷温度的降低,C3收率和丙烷压缩机功率均先升高后降低;随着膨胀机出口压力越来越大,C3收率先增大后减小,丙烷压缩机功率、外输压缩机功率和膨胀机功率都不断减小;随着低温分离器Ⅱ底部进入重接触塔流量百分比不断增大,C3收率和丙烷压缩机功率先增大后减小。优化后的直接换热工艺原料气预冷温度为-30℃,膨胀机出口压力为3.1 MPa,C3收率可达98.00%,对重接触工艺装置的设计具有指导意义。     

DHX工艺在膨胀制冷轻烃回收装置上的应用

江油轻烃厂45×104 m3/d轻烃回收装置是以回收中坝气田须二气藏不含硫天然气中的C_3H_8、C_4H_10、C_5H_12及C_6~+以上轻烃组分为目的的生产装置。2017年以前,江油轻烃厂生产工艺为单级膨胀制冷(ISS)工艺,2017年对装置进行了工艺技术改造,在其原有基础上将工艺流程改为DHX工艺。经技术改造后,江油轻烃厂C_3收率由原来的61.87%提高到83.46%,每天增加液化石油气约3t,年创效益约400万元。     

油田伴生气轻烃回收工艺的优化

基于某油田开采的油气进站压力高的特性,利用主流的膨胀深冷分离法,以降低工艺生产能耗、系统总经济效益最佳为目标,在保障产品质量和回收率的前提下,对该油气加工处理流程中的轻烃回收直接换热(DHX)工艺进行优化。结果表明,与原DXH工艺相比,虽然优化工艺C_3~+回收率降低了3%,但运行成本降低58.7%,总经济效益增加了3 118元/h,并且系统无CO_2结冰风险,工艺运行安全可靠。研究结果可为油田轻烃回收工艺的设计和生产实践提供理论依据和参考价值。     

宜宾大塔轻烃回收项目工艺设计及参数优化

宜宾大塔轻烃回收项目是对宜宾大塔浅层油气田气进行处理以回收天然气中的轻烃并联产液化天然气(LNG)的项目。根据油气田天然气组分和项目的特点,轻烃回收工艺采用DHX工艺,天然气液化采用单循环双节流混合冷剂制冷工艺。由于宜宾地区的外输气管网压力已定,需要对典型的DHX工艺进行调整优化。采用HYSYS模拟软件对轻烃回收及天然气液化过程进行模拟、计算和优化,对比不同操作温度下工艺装置运行结果,并从能耗、回收率、经济效益等方面进行比较以确定最优的工艺操作参数。     

基于HYSYS的轻烃回收工艺方案优化

凝析气田天然气中含有丰富的轻烃组分。根据原料气独有的特点对不同的制冷工艺进行比选,在对现有回收工艺进行定性对比的基础上,运用HYSYS软件对所选工艺进行模拟,对工艺进行定量比选。并对所选直接换热(DHX)轻烃回收工艺分别进行流程及参数优化。结果表明,优化后的工艺方案流程更加简单,当膨胀比为1.79时,净收益最高。     

广安轻烃回收工艺方案选择

针对广安气田低渗透、低压气藏、初期原料气压力衰减速度快的特点,结合原料气气质条件,按照轻烃回收工艺方案选择原则,初步选择膨胀机制冷、DHX工艺和浅冷一油吸收法三种工艺方案,采用HYSYS模拟软件对各方案进行流程模拟优化计算,通过各方案的C3＋收率和装置运行能耗两项指标进行对比分析,最终采用膨胀制冷工艺。     

影响DHX工艺C3收率因素分析及工艺完善

对国内某120×10~4 m~3/d轻烃回收装置典型的DHX工艺C_3收率影响因素进行分析,在不改变现有装置的前提下,借助流程模拟软件Aspen HYSYS对工艺全流程建模。对主要操作参数进行分析,权衡C_3收率与装置的能耗关系。根据分析结果得出,在现有装置条件下,低温分离器最佳操作温度为-42℃、重接触塔最佳回流温度为-70℃。另外,膨胀机的膨胀比是影响C_3收率的关键,但是在不新增原料气压缩机、外输天然气压缩机的前提下,不宜对膨胀机的膨胀比进行调整。同时通过对脱乙烷塔塔顶至重接触塔管线的计算,确定管线中气液两相混输是造成脱乙烷塔塔顶温度波动、管线积液甚至断流现象的主要原因。基于以上分析结果,提出增加C_3收率的3种措施:1通过增大低温分离器入口换热器的换热面积,降低低温分离器的操作温度;2调整重接触塔进料流程,降低重接触塔塔顶C_3的损失;3增加脱乙烷塔塔顶物流气液分离罐,避免管线中气液两相混输,降低管线压力损失。C_3收率可由当前的67.1%提升至82.3%,同时有效解决脱乙烷塔温度波动幅度大、管线积液甚至断流的现象,增强了装置的安全性和稳定性。     

天然气液化与轻烃回收联产工艺研究

在分析天然气液化、轻烃回收工艺共同点的基础上,提出将混合制冷循环(MRC)天然气液化与吸收塔(DHX塔)轻烃回收等传统工艺结合的联产工艺,用液化过程的混合制冷循环为轻烃回收提供冷量,同时通过轻烃回收过程对原料气中的重组分进行分离、加工。为进一步研究联产工艺在提高产量、降低能耗方面的优势以及适用气质,利用HYSYS分别对7组不同原料气的联产工艺和传统工艺进行模拟。结果显示,在所有气质条件下,两种工艺的C_3收率、液化石油气产量、稳定轻油产量基本相等,联产工艺可提高液化过程重组分分离效率,使LNG中C_3摩尔分数≤0.3%。联产工艺生产一、二级LNG分别要求原料气中C_1、C_2摩尔分数y(C_1)/y(C_2)≥5.67、y(C_1)/y(C_2)≥3。同时,联产工艺适用于C_2~+摩尔分数≥7%的原料气,在该条件下,LNG产量提高约71.89%,单位能耗降低约17.66%。     

“膨胀机＋重接触塔”天然气凝液回收工艺的优化

为了实现对新建渤西油气处理厂的“膨胀机＋重接触塔（DHX）”天然气凝液回收工艺的优化,筛选出了影响丙烷收率和装置能耗的关键参数（低温分离器的冷凝分离温度和压力、膨胀机的膨胀比、重接触塔顶温度和脱乙烷塔底温度）,通过比选,确定了干气外输压缩机进口压力（1 000 kPa）、膨胀机的膨胀比和主要设备的操作压力。根据Hysys工艺模拟计算结果,对各主要设备的操作温度对丙烷收率和能耗的影响规律进行了分析,结果发现：①低温分离器入口温度越低,丙烷收率越高,但是温度过低会导致脱乙烷塔底热负荷大大增加,即能耗增加;②脱乙烷塔顶气相经冷箱Ⅱ换热冷凝后进入重接触塔顶的温度越低,丙烷收率越高,脱乙烷塔底热负荷基本不变,但存在一个温度极限值,当进入重接触塔顶的温度低于-92 ℃时,塔底热负荷呈直线趋势急剧增加;③采用重接触塔工艺方案时,脱乙烷塔底温度越高,丙烷收率越高,塔底的热负荷也越高。当塔底温度高于56 ℃（极限值）时,塔底热负荷呈直线趋势急剧增加,丙烷收率出现陡降。经综合考虑,确定了该工艺的最佳操作温度（低温分离器入口温度为-39 ℃,脱乙烷塔顶气相经冷箱Ⅱ换热冷凝后进入重接触塔顶的温度为-86 ℃,脱乙烷塔底温度为52 ℃）,实现了丙烷收率和能耗之间的平衡和收益最大化。     

深冷轻烃中CO_2脱除工艺模拟分析

以油田深冷轻烃为原料,利用Aspen Plus工艺模拟软件,对原料脱除二氧化碳进行模拟设计。结果表明,采用提馏塔分离方案,在提馏塔最佳操作压力为1.6 MPa的条件下,可脱除深冷轻烃中质量分数为90%的二氧化碳,满足裂解装置对原料的要求。     

南堡联合站轻烃回收工艺参数优化研究

目的提高南堡联合站天然气轻烃回收率,降低生产能耗。 方法基于HYSYS模拟软件建立模型,分别对天然气轻烃回收工艺的增压单元、冷冻分离单元、轻烃分馏单元等关键参数进行单因素分析。 得出各单因素的取值范围;依据各单因素的取值范围,以系统回收装置最小比功耗为目标函数,利用响应面分析法对参数进行优化,确定多因素关键参数的最佳组合。 结果优化后的流程比实际生产丙烷收率提升了5.62%,液化气产量提升了3.53%,产品比功耗减少了0.91%,装置总能耗降低了2.46%。结论响应面分析法用于天然气轻烃回收的各参数优化,提高了丙烷收率,降低了装置能耗,具有很好的经济性和应用前景。      

常用轻烃参数正、异庚烷值应用中的问题

用采自中国国内25个油区的772个原油轻烃分析数据,结合其中338个样品的饱和烃GC/MS分析数据,就原油正、异庚烷值与烃源岩干酪根类型的关系以及与C29甾20S/(20S+20R)成熟度参数的相关性,对影响参数值发生异常变化的因素等作了研讨。研究认为,正、异庚烷值确实与母源干酪根类型有关,但相关关系与Thompson的图版有所差别,研究中国陆相原油时不宜直接引用;原油次生蚀变和混源是使原油正、异庚烷值发生异常变化的重要因素,在用正、异庚烷值作研究时必须备加注意;正、异庚烷值标示原油成熟度的范围大于C29甾20S/(20S+20R)所能标示的;落入Thompson图版"Biodegraded"区域的油样可能有3类:原生的未熟油,已遭蚀变的原油和成熟度不同的混源油,对于未落入该区域内的生物降解油,认为油藏存在二次注入的可能性。图6表2参26