周 刚　郭林林　李 哲　刘凤荣　单莉娜

东北石油大学提高采收率教育部重点实验室



基于HYSYS的轻烃回收工艺方案优化

周 刚郭林林李 哲刘凤荣单莉娜

东北石油大学提高采收率教育部重点实验室

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。

凝析气田轻烃回收制冷工艺HYSYSDHX工艺

1　轻烃回收工艺对比

1.1基础数据

对比以塔里木油田某凝析气田天然气处理厂为对象，其基础数据如下：

1.1.1原料气进装置条件

压力(G)：6.2 MPa；温度：30.5 ℃；流量：1 499.8×104m3/d；水质量浓度：≤1 mg/L；汞质量浓度：≤10 ng/m3，原料气组分见表1。

表1 原料气组成Table1 Compositionoffeedgas组分y/%CH489.2415C2H66.2903C3H81.3901i-C4H100.2530n-C4H100.2670i-C5H120.0790n-C5H120.0610n-C6H140.0460n-C7H160.0390CO20.9030N21.4301

1.1.2天然气出装置条件

压力(G)：3.772 MPa；温度：41 ℃；流量：1 466.8×104m3/d。

1.1.3LPG出装置条件

压力(G)：约2.0 MPa；饱和蒸汽压(G)：1 037 kPa(37.8 ℃时)；流量：19.45×104t/a。

1.1.4稳定轻烃出装置条件

压力(G)：1.7 MPa；流量：3.13×104t/a；饱和蒸汽压(G)：91.6 kPa(37.8 ℃时)。

1.2制冷工艺选取

为了将天然气中的液化石油气和轻烃等高热值组分提取出来，通常采用物理方法，即根据天然气中不同组分在相同压力温度下露点不同的特性对其进行分离[4-5]。而轻烃回收装置的原料为气态，需提供冷量制冷。轻烃回收装置的经济性主要体现在一次投资、运行能耗和产品的收益上，很大程度上受限于制冷方案的选择。国内外天然气脱烃与轻烃回收工艺常用的制冷工艺有单一外部制冷、单一膨胀机制冷、丙烷预冷+膨胀机制冷及膨胀机预冷+混合冷剂制冷[6]。……