某終端天然氣輕烴回收工藝模擬與參數(shù)優(yōu)化

李穎穎，韓佳欣，劉祎昕，楊鈺婷，楊院紅，黃風(fēng)林，黎小輝

（西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西西安 710065）

為改善天然氣質(zhì)量，降低管輸氣的烴露點(diǎn)，從而保障生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全，需要對(duì)天然氣中未經(jīng)穩(wěn)定處理的液態(tài)烴類進(jìn)行輕烴回收處理。天然氣回收后得到的產(chǎn)品主要有乙烷氣、液化石油氣和穩(wěn)定輕烴，這些凝液產(chǎn)品可作為化工原料，也可作為燃料，可提高天然氣的綜合利用水平，對(duì)于提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及我國(guó)能源節(jié)約水平發(fā)揮了積極作用[1]。

1 流程概述與模擬

目前輕烴回收的主導(dǎo)方法為低溫冷凝法，通過(guò)降溫、冷凝后將天然氣中凝液進(jìn)行分離，再利用精餾原理將冷凝分離的凝液分割成不同產(chǎn)品。對(duì)天然氣進(jìn)行降溫的工藝主要包括膨脹機(jī)制冷、冷劑制冷、冷劑制冷與膨脹機(jī)制冷相結(jié)合的聯(lián)合制冷[2]。天然氣處理裝置一般由壓縮單元、脫水單元和冷凝分離單元組成，其中冷分離單元為終端的核心部分。該終端采用膨脹機(jī)制冷加丙烷輔助制冷工藝，主要處理自海底管線來(lái)的天然氣和原油處理系統(tǒng)的伴生氣。本裝置流程模擬借助Aspen HYSYS 軟件，選用Peng-Robinson 方程作為物性方法，搭建了輕烴回收裝置工藝流程[3]，該工藝模擬流程圖（見(jiàn)圖1）。

圖1 裝置工藝流程模擬圖

根據(jù)裝置目前運(yùn)行參數(shù)及原料氣組成，利用Aspen HYSYS 軟件進(jìn)行計(jì)算，并介紹工藝流程和主要參數(shù)。來(lái)自干燥脫水單元的干燥氣（25 ℃、2.0 MPa），分兩股進(jìn)入一級(jí)換熱器E-100 和E-101，經(jīng)預(yù)冷的兩股氣體匯合（16 ℃、2.0 MPa）送入丙烷蒸發(fā)器E-102，將其制冷至-17 ℃并送入一級(jí)分離器V-100 進(jìn)行氣液分離?！?br>