周刚 刘浩 吕建军 罗吉利 李翔

1华北石油管理局有限公司储气库管理处

2中石油煤层气有限责任公司

天然气深冷装置是天然气处理厂常规的天然气处理设施，天然气通过深冷处理脱除气里携带的液体成分，既降低了外输天然气的烃水露点，又回收了混合轻烃，降低烃水露点是安全可靠地外输天然气的必要条件，天然气处理厂回收的混合轻烃又可以增加经济收入，产生可观的经济效益[1-4]。目前国内天然气深冷处理装置基本上是采取膨胀机制冷方法，膨胀机制冷具有制冷温度低、轻烃回收率高的优点。

1 回流原理简述

如图1所示，天然气经进站分离器分离后进分子筛干燥器脱水，脱水后的天然气先进冷箱后再进第一低温分离器（一低分），第一低温分的介质温度控制在-40 ℃左右，脱出轻烃的天然气进入膨胀机膨胀制冷，制冷后天然气温度在-70 ℃左右，进入第二低温分离器（二低分），分离出轻烃后，天然气过冷箱复热经膨胀机增压端增压后外输。

图1 天然气深冷装置处理系统工艺流程Fig.1 Process flow of natural gas cryogenic plant treatment system

第一低温分离器的低温混合轻烃经液线靠自压排送到脱乙烷塔的上部进料口，给脱乙烷塔进料，由于在流程上第一低温分离器位于膨胀机膨胀降压的前面，属于上游未降压压力系统（通常在2.5 MPa以上），和脱乙烷塔压力（1.8 MPa左右）有一定的压差，所以一低分的液体能够自动控制进入脱乙烷塔脱乙烷；而第二低温分离器在工艺流程上是位于膨胀机降压……