第31卷第8期化學(xué)工業(yè)13年8月CHEMICAL INDUSTRY天然氣低溫分離工藝研究劉娜1,黃雪莉1,黃河2(1.石油天然氣精細(xì)化工教育部自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,烏魯木齊8300462.新疆石油勘察設(shè)計(jì)研究院(有限公司),克拉瑪依834000摘要:對(duì)天然氣低溫分離工藝中的注醇節(jié)流工藝進(jìn)行研究,考察不同分離工藝中乙二醇注入量和外輸壓力的影響。通過比較發(fā)現(xiàn),天然氣低溫分離工藝應(yīng)選用兩級(jí)注醇工藝,該流程一般適用于大型、穩(wěn)產(chǎn)氣田。關(guān)鍵詞:天然氣;低溫分離;脫水;氣液分離文章編號(hào):1673-9647(2013)8-0041-03中圖分類號(hào):TE645文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A天然氣低溫分離工藝能夠在較低溫度下實(shí)現(xiàn)表1原料氣組分脫水脫液烴。注乙二醇節(jié)流工藝廣泛應(yīng)用到天然名稱體積分?jǐn)?shù)%餾出體積/%流程/C氣處理工藝中13。和甲醇相比較,乙二醇毒性小易回收、消耗小。其注醇量受天然氣處理工藝的Ccc86.31736影響,不同的處理工藝對(duì)外輸氣壓力有很大影響。l831130.361331工藝流程i-Can-Ce155選用瑪河氣田作為原料氣(10.8MPa,20℃185具體組分見表1)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,選用了兩種低溫分離流程,詳見圖1和圖2。0009流程一:原料氣經(jīng)生產(chǎn)分離器分離后進(jìn)行一級(jí)N2148注醇,進(jìn)三股流換熱器換熱至0℃,二級(jí)注醇后0.16二級(jí)注醇貧/高液換熱器外輸氣低溫分離器原料氣凝析油及其他生產(chǎn)分離器三股流換熱器圖1瑪河原料氣低溫分離工藝流程一進(jìn)入氣_氣換熱器換熱至-5℃,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流至注醇進(jìn)節(jié)流閥節(jié)流至-10℃,進(jìn)低溫分離器分離,10℃,進(jìn)低溫分離器分離,氣相經(jīng)氣氣換熱器氣相經(jīng)氣氣換熱器換熱后外輸,液相進(jìn)凝析油處換熱后外輸,液相進(jìn)三股流換熱器換熱。收稿日期:2013-08-06流程二5:原料氣經(jīng)生產(chǎn)分離器分離后進(jìn)行作者筒介:劉娜(1986-),女,甘肅省人,講師,主要從事煤級(jí)注醇,進(jìn)入氣氣換熱器換熱至0℃,經(jīng)二級(jí)炭潔凈利用的研究工作?；瘜W(xué)工業(yè)42CHEMICAL INDUSTRY2013年第31卷級(jí)注醇二級(jí)注醇原料氣節(jié)流閥貧/富液換熱器外輸氣生產(chǎn)分離器凝析油及其他圖2瑪河原料氣低溫分離工藝流程二理系統(tǒng)。點(diǎn),能夠根據(jù)換熱器的運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,原料氣(折成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))兩級(jí)注醇在增加了控制點(diǎn)的同時(shí),也增加乙二醇?xì)饬繛?4×10m3/d,乙二醇貧液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%,發(fā)泡的概率。脫水后乙二醇富液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%。水合物生成通過計(jì)算發(fā)現(xiàn):無論是流程一還是流程二溫度控制在-15℃,低溫分離溫度為-10℃。還考級(jí)注醇的注醇量大于兩級(jí)注醇的注醇量;采用兩察了一級(jí)注醇和兩級(jí)注醇對(duì)上述兩種流程中乙二級(jí)注醇時(shí),流程一的注醇量大于流程二的注醇量;醇用量的影響,計(jì)算結(jié)果見表2。采用一級(jí)注醇時(shí),兩者的注醇量差別不大。其中,除流程二中兩級(jí)注醇的注醇量小于37006kg/h外表2兩種工藝流程模擬結(jié)果其余均大于37006kg/h?？紤]到利用式(1)計(jì)算項(xiàng)目流程流程注醇量時(shí),按照一級(jí)注醇進(jìn)行計(jì)算,注醇量可能級(jí)注醇量/(kgh)436偏大。所以,上述流程的注醇量都能滿足工藝對(duì)兩級(jí)注醇量/(kg·h)39979抑制水合物的要求。二級(jí)注醇量/(kgh)289.62719外輸壓力/MPa通過比較發(fā)現(xiàn):當(dāng)進(jìn)行兩級(jí)注醇時(shí),一級(jí)注8.86外輸溫度x℃156111.61醇的溫降大于二級(jí)注醇的溫降(一級(jí)注醇溫降為水露點(diǎn)/℃-1443-144520℃,二級(jí)注醇溫降為10℃),但是二級(jí)注醇量節(jié)流溫度/℃15-15大于一級(jí)注醇量。當(dāng)經(jīng)過一級(jí)注醇后,天然氣中已存在部分液烴和乙二醇等重組分,并且重組分2結(jié)果討論(即使微量)對(duì)露點(diǎn)的影響遠(yuǎn)大于輕組分的影響,21注醇量的計(jì)算從而導(dǎo)致上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。根據(jù)文獻(xiàn)[6]要求,采用公式(1)計(jì)算注醇量:23壓力影響G=Q,xG×((W1-W2)+W)。(1)上述兩種流程都是通過壓力損失,實(shí)現(xiàn)降溫,式中:G—乙二醇注入量,kg/d;從而實(shí)現(xiàn)脫水脫烴的目的。通過結(jié)果可以看出:Q.—天然氣流量(標(biāo)況下),m3/d當(dāng)達(dá)到相同的效果(水合物生成溫度-15℃,烴水G——甘醇注入率,kg/kg水露點(diǎn)-14℃),流程一中外輸氣的壓力(8:6MPa,天然氣在節(jié)流前后飽和含水15℃)大于流程二中外輸氣的壓力(776MPa,量,mg/m3;1℃)。因?yàn)榱鞒桃怀浞掷昧说蜏胤蛛x器中液W,—游離水含量,mg/m3;無游離水時(shí)烴和乙二醇富液的冷量,所以實(shí)現(xiàn)了冷量的最大其值為0。化利用。通過利用(1)計(jì)算,得到注醇量為37007kg/h24結(jié)果分析2.2注醇量的影響通過上述分析和流程一與流程二進(jìn)模擬結(jié)果目前,兩級(jí)注醇工藝在天然氣處理工藝中廣的比較,獲得下列三條結(jié)論泛應(yīng)用。瑪河和呼圖壁等氣田使用的是該注醇工1)流程一增加了三股流換熱器,增大了設(shè)藝。和一級(jí)注醇相比較,二級(jí)注醇具有兩個(gè)注醇備投資;但是因?yàn)槿闪鞯脑黾?實(shí)現(xiàn)了低溫分第8期劉娜等:天然氣低溫分離工藝研究43·離器中液烴和乙二醇富液的冷量再利用,從而降田建議采用流程一。目前,流程一在儲(chǔ)氣庫工程低了工藝流程能耗。中已得到廣泛應(yīng)用。通過一級(jí)注醇和兩級(jí)注醇工(2)一級(jí)注醇和兩級(jí)注醇醇量都能滿足工藝藝相比較,建議采用兩級(jí)注醇工藝。對(duì)抑制水合物的要求,但兩級(jí)注醇的注醇量更小,更經(jīng)濟(jì)。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)選擇兩級(jí)注醇工藝,當(dāng)參考文獻(xiàn)注醇較小時(shí),可將二級(jí)注醇位置停止。從而,實(shí)[1]周厚安,蔡紹中,唐永帆.天然氣水合物新型抑制劑現(xiàn)一級(jí)注醇和兩級(jí)注醇在不同氣量下的切換。及水合物應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展[J石油與天然氣,2006,24(6):1-4(3)流程一的外輸氣壓力大于流程二的外輸[2]王書淼,吳明.管內(nèi)天然氣水合物抑制劑的應(yīng)用研究氣壓力。壓力在天然氣工藝中是重要的動(dòng)力和冷[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2006,25(2):44-46源。壓力損失的降低,能夠有效降低原料氣集輸[3]呂涯,楊長城.天然氣水合物及其抑制劑的研究和應(yīng)壓力,從而降低集氣風(fēng)險(xiǎn)。壓力損失的降低,對(duì)用[J.2010,35(4):20-23氣田的可持續(xù)開發(fā)具有重大意義。4]胡益武.低溫分離工藝乙二醇注入系統(tǒng)的研討[J.石3結(jié)論油與天然氣,200,24(3):19—21流程一投資較大,但是冷量利用率高,壓力[5]蔣洪.克拉2氣田第一氣體處理廠乙二醇注入量優(yōu)化分析[J].石油與天然氣化工,2008,37(1):15-17損失小。從而能夠降低原料氣集輸壓力,對(duì)氣田6]四川石油管理局天然氣工程手冊M北京:石油工的可持續(xù)開采具有重要意義。對(duì)于大型、穩(wěn)產(chǎn)氣業(yè)出版社,1983The Study of Natural Gas Low Temperature SeparateL IU Na. HUa NG Xue-Li. HUANG He(1. Key Laboratory of Oil and Gas Fine Chemicals, Ministry of Education Xinjiang Uygur Autonomous RegionXinjiang University, Urumqi 830046, China;2. Xinjiang Petroleum Survey Engineering Institute Co, Ltd. Karamay 834000, China)Abstract: In this paper, glycol injection J-T refrigeration process is studied. The effect of glycol injection and sale pressure arediscussed. The results show that two-stage glycol injection is preferd choice and process 2 is suitable for huge and stable gas field.Keywords: nature gas; low temperature separate; dehydration; gas-liquid separate(上接第6頁)料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》中指出,今后氟材料行業(yè)能過剩。但新政的實(shí)施效果往往需要一定時(shí)間才發(fā)展的著力點(diǎn)將是調(diào)整含氟聚合物產(chǎn)品結(jié)構(gòu),重點(diǎn)能體現(xiàn),預(yù)計(jì)2013年氟化工行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營形勢依發(fā)展聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)然嚴(yán)峻,壓力與機(jī)遇并存。無論國際、國內(nèi)宏觀及高性能聚四氟乙烯等高端含氟聚合物,積極開經(jīng)濟(jì)走勢等外部條件如何變化,未來必須以技術(shù)發(fā)含氟中間體及精細(xì)化學(xué)品。隨著氟化工產(chǎn)業(yè)政進(jìn)步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品升級(jí)為核心,才能在重壓下策的發(fā)布實(shí)施,將有助于緩解初級(jí)氟化工產(chǎn)品產(chǎn)突出重圍,謀求長遠(yuǎn)發(fā)展。Development Trends and Hotspots of New Chemical Materials Industry-(I)Four Focus Areas and Development TrendsCHEN Rui-feng, ZHANG Li, BU Xin-ping, ZHAO Li-gun, YU Dian-mingChina National Chemical Petroleum Planning Institute, Beijing 100013, China)Abstract: In this paper, recent developments of four key areas of new chemical materials were analyzed, including engineeringplastics, specialty elastomers, high-performance fibers and silicon/nuoride materials, and their future development trends and keydirections were pointed out.Keywords: new chemical materials; engineering-plastic; specialty elastomer; high-performance fiber; silicone material; fluoride