【正文】 技術(shù)要求下的最低成本”即降低能耗，降低投資，現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單易行，實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。因此根據(jù)天然氣減量情況，擬新建一套處理規(guī)模為100104 Nm3/d 的輕烴回收裝置。因而存在裝置設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際處理量不匹配、現(xiàn)有裝置能力過大、操作費(fèi)用高、能耗過高、經(jīng)濟(jì)效益降低等問題。裝置原先設(shè)計(jì)的處理規(guī)模為200104 Nm3/d，目前實(shí)際原料只有120104 Nm3/d。第2章 工藝流程設(shè)計(jì) 遼河油田輕烴回收簡(jiǎn)述 輕烴回收液化氣設(shè)計(jì)背景 遼河油田在1987年開始建造200104 Nm3/d天然氣輕烴回收裝置，于1989年正式投產(chǎn)。 美國(guó)福陸公司(FLUOR) 設(shè)計(jì)加工能力為200104 m3/d的天然氣深冷裝置采用的是兩級(jí)膨脹和氨吸收輔助冷劑制冷工藝。一套由Linde公司設(shè)計(jì)的NGL回收裝置，采用膨脹機(jī)與丙烷制冷聯(lián)合制冷，還引入了DHX工藝。工藝的實(shí)質(zhì)是將脫乙烷塔回流罐的凝液經(jīng)過換冷、節(jié)流降溫后進(jìn)入DHX塔頂部，用以冷卻低溫分離器進(jìn)該塔中的C3+烴類，從而提高C3+收率。 直接換熱工藝是脫乙烷塔頂氣與膨脹制冷后的低溫原料氣直接換熱，使塔頂氣中的C2+烴類冷凝，再進(jìn)入直接接觸塔（DHX塔），在與原料接觸的過程中，乙烷選擇性好，吸收能力強(qiáng)，所以在冷量與原料直接換熱的作用下，原料氣的溫度進(jìn)一步降低，從而獲得較高的丙烷收率。國(guó)外輕烴回收裝置的除了上文提到的三種工藝，還有節(jié)流膨脹制冷工藝，氣體過冷工藝（GSP），液體過冷工藝（LSP），直接換熱工藝（DHX）,混合工藝制冷工藝等。當(dāng)然，我國(guó)還有許多以回收C2+烴類為目的LPG回收裝置工藝流程,如我國(guó)大慶油田在20世紀(jì)80年代從Linde公司引進(jìn)兩套處理量均為60104 m3/d的NGL回收裝置，原料氣為伴生氣，采用兩級(jí)透平膨脹機(jī)制冷法，制冷溫度一般為90 ~ 100 ℃，最低105 ℃，乙烷收率為85%，每套裝置混合液烴產(chǎn)量為5104 t/a。該原料氣中C3+ v% ，丙、 v%，僅采用膨脹機(jī)制冷所得冷量不能滿足需要?，F(xiàn)以我國(guó)勝利油田的一套采用氨預(yù)冷與膨脹機(jī)制冷的工藝流程為例介紹如下[10]：原料氣為伴生氣，處理量為50104 m3/d，其組成見下表 。由于原料氣具有可利用的壓力能，所以該流程能耗很小，只需少量干氣作為脫水系統(tǒng)再生加熱爐的燃料氣。我國(guó)川渝氣區(qū)已建的5套LPG回收裝置即采用膨脹機(jī)制冷法。有的在低溫分離器與脫乙烷塔中間增加重接觸塔，采用脫乙烷塔塔頂回流罐的低溫凝液作為吸收油；有的則在低溫分離器與脫乙烷塔之間增加了吸收塔，采用本裝置經(jīng)過冷凍后的輕油作為吸收油，從而提高丙烷收率。主要原因是大量丙烷從低溫分離器、脫乙烷塔塔頂進(jìn)入干氣中。（一）我國(guó)有采用淺冷分離的冷劑法回收LPG裝置典型工藝流程。如對(duì)于回收丙烷的裝置，丙烷收率為60％～90％[8]；對(duì)于回收乙烷的裝置，乙烷收率一般為85％。在相同溫度、壓力條件下，氣體越重，則天然氣液化率越高，輕烴收率越高；對(duì)同一種原料氣，制冷后的溫度越低，則越容易回收高品質(zhì)的凝液；但從另一方面說，制冷付出的代價(jià)也就越大。膨脹機(jī)入口物流溫度一般在30 ~ 7 ℃左右，壓力一般不高于6 MPa。若膨脹比大于7，那么膨脹機(jī)的等熵效率明顯偏低。 膨脹制冷工藝采用小膨脹比單級(jí)膨脹制冷技術(shù)。丙烷由輕烴回收裝置獲得或外部買進(jìn)。在選用冷劑時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：（1）制冷劑的蒸發(fā)潛熱，這關(guān)系到冷劑循環(huán)量和壓縮機(jī)的能耗；（2）冷劑的冷凝壓力，以關(guān)系到壓縮機(jī)的裝置費(fèi)用；（3）冷劑的毒性；（4）冷劑的獲取難易程度。但如果原料氣進(jìn)裝置時(shí)壓力很高( MPa)，有足夠壓差可供利用，或者原料氣進(jìn)料較少，所需制冷量較小時(shí)，可采用單一膨脹制冷工藝，制冷的溫度一般在80 ～ 110 ℃左右。淺冷工藝一般采用外冷源制冷工藝。美國(guó)、意大利、加拿大等國(guó)家在淺冷裝置中多采用甘醇脫水法和乙二醇防凍脫水法；國(guó)內(nèi)外深冷裝置中多采用分子篩脫水法或分子篩脫水法與其它脫水方式相結(jié)合的方法。深冷型輕烴回收工藝一般采用吸附法脫水中的分子篩干燥脫水法。其中吸附法脫水有較好的適應(yīng)性，脫水后的氣體露點(diǎn)會(huì)降低。制冷、冷凝液回收是輕烴回收工藝的重要環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)對(duì)提高產(chǎn)品收率，合理利用能量，保證產(chǎn)品合格、降低能耗起著關(guān)鍵作用。深冷工藝多用于大規(guī)模地回收高純度氣體，特點(diǎn)是耗能高，處理量大。當(dāng)原料氣的量較小，其中C3+烴類含量較多，NGL回收裝置對(duì)丙烷的收率要求不高時(shí)，通常采用淺冷分離工藝。冷凝法分離可分成淺冷分離和深冷分離兩大類型。國(guó)內(nèi)外近30多年已建成的輕烴回收裝置大多數(shù)是采用冷凝法。 輕油輕油可以作為石化原料，既可以去管式爐裂解制取乙烯、丙烯，還可以去催化重整制取苯，甲苯，二甲苯的重要原料。 當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源緊缺矛盾仍顯突出，而液化石油氣的使用范圍越來越廣，使用量越來越大。液化石油氣用作燃料，由于其無煙塵、熱值高、操作使用方便等特點(diǎn)，已廣泛地進(jìn)入人們的生活領(lǐng)域。隨著石油化學(xué)行業(yè)的快速發(fā)展，液化石油氣作為一種基本化工原料和新型燃料，已經(jīng)越來越受到人們的重視[4]。 液化石油氣，英文簡(jiǎn)稱LPG（Liquefied Petroleum Gas ），是石油天然氣產(chǎn)品之一，是由煉廠氣或油田伴生氣經(jīng)過加壓、降溫、液化、分離等步驟得到的一種無色、揮發(fā)性氣體。油田伴生氣經(jīng)過脫水、凈化和輕烴回收工藝即提取出液化氣和輕油之后，主要成分為甲烷的天然氣叫干氣。 天然氣輕烴回收的主要產(chǎn)品 天然氣輕烴回收的主要產(chǎn)品有高純度甲烷，高純度乙烷，合格的液化氣（主要是丙烷和丁烷），高純度丙烷，高純度丁烷，輕油（C5+），還有稀有氣體[3]。而在油田開發(fā)中，除了開采出大量原油，還附帶著豐富的油田伴生氣和凝析氣。關(guān)鍵詞：天然氣；輕烴回收裝置；方案設(shè)計(jì)Recovery of Liquefied Petroleum Gas From 1 millionm3 / d Natural GasAbstract Liaohe Oilfield plans to build an installation about light hydrocarbon recovery of liquefied petroleum gas which processes a scale of 1 million m3/d natural gas. The relationship between the yield of liquefied petroleum gas and refrigeration temperature and total energy consumption by simulation is analyzed to determine the optimal process parameters that the refrigeration temperature of 92 ℃, propane yield of % and liquefied gas yield of %. Because of characteristics of this project, coaxial pressurized light hydrocarbon recovery program is ultimately determined that is with the pairs of low temperature separation column and the expansion plus throttle expansion cooling mechanism. The program uses a cold box system, so it enhances the adaptability of the process device to ponent fluctuations and efficiency of energy and reduces the cost of the refrigerant system. Adding dual low temperature separation machines can reduce the feed of off ethane tower, thereby reducing the cost of the tower equipment. Large energy of the recovery of the feed after pression can be used to heat off ethane tower and off butane tower reboilers to save kW.Key words : natural gas；an installation about light hydrocarbon recovery；the conduction of the project目 錄第1章 前言 1 油田伴生氣回收的目的 1 天然氣輕烴回收的主要產(chǎn)品 1 1 2 輕油 2 國(guó)內(nèi)外LPG工藝技術(shù)概況 2 5 6第2章 工藝流程設(shè)計(jì) 7 遼河油田輕烴回收簡(jiǎn)述 7 輕烴回收液化氣設(shè)計(jì)背景 7 原料組成 7 主要產(chǎn)品及產(chǎn)品質(zhì)量要求 8 HYSYS流程模擬 8 狀態(tài)方程 8 工藝流程介紹 9 11 三級(jí)壓縮壓力的確定 11 確定物料經(jīng)冷箱冷卻后的溫度 11 脫乙烷塔參數(shù)的確定 12 相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)率及回收率 14第3章 工藝裝置主要設(shè)備的選型 15 壓縮機(jī) 15 離心式壓縮機(jī) 15 往復(fù)壓縮機(jī) 15 換熱器 16 17 空冷器 18 水冷器 19 換熱器 20 再沸器 20 21 膨脹機(jī) 22 塔 22 脫乙烷塔 24 脫丁烷塔 24 泵 25參考文獻(xiàn) 27致謝 29附錄 30附錄 A 30附錄 B 32附錄 C 36附錄 D 43附件 45附件 A 天然氣輕烴回收液化氣工藝流程Pamp。針對(duì)本工程特點(diǎn)，最終確定了雙低溫分離器和膨脹機(jī)制冷加節(jié)流膨脹制冷的同軸增壓的輕烴回收方案。 (北京)CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)100104 Nm3/d伴生氣輕烴回收液化氣工藝設(shè)計(jì)院系名稱： 化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 化學(xué)工程與工藝 學(xué)生姓名： 郭小豐 學(xué) 號(hào)： 2008031317 指導(dǎo)教師： 張文慧 完成日期 2012 年 6 月 6 日 47 / 53100104Nm3/d伴生氣輕烴回收液化氣工藝設(shè)計(jì) 摘要遼河油田擬新建一套處理規(guī)模為100104 Nm3/d的輕烴回收液化氣裝置。通過模擬