蒋洪 李浩玉 杨冬磊 张兴国 马亦德 潘磊

1.西南石油大学石油与天然气工程学院 2.中国石油塔里木油田分公司油气田油气运销事业部

天然气乙烷回收是将天然气中的乙烷及更重组分与甲烷等轻组分进行分离，而回收的乙烷、LPG及稳定轻烃产品可显著提升油田经济效益。2000年，美国Ortloff公司在气体过冷工艺 (gas subcooled process，GSP) 基础上开发出一种高效乙烷回收工艺——压缩气补充精馏工艺 (supplemental rectification with compression，SRC)。2013年， SRC工艺在美国德克萨斯州的一所工厂首先得到成功运用, 装置投产后乙烷回收率达到98%[1]。SRC乙烷回收流程可提高我国天然气中乙烷资源回收率和降低凝液回收装置系统能耗，研究节能减排的SRC乙烷回收工艺符合我国新时代提质增效的发展要求及碳达峰碳中和的新环保理念。

1 流程描述及模拟

1.1 流程描述

SRC乙烷回收流程将脱甲烷塔上部抽出部分气相，通过压缩机增压后与脱甲烷塔塔顶外输气换热冷凝，节流后进入脱甲烷塔顶部提供回流及冷量。回流的脱甲烷塔抽出气相可对塔顶气相进行精馏，最大限度减少乙烷和较重组分从塔顶的损失，提高了乙烷回收率[2-3]。SRC乙烷回收流程见图1。

表1 原料气组成项目GPM值①原料气组成,y/%N2CO2C1C2C3i-C4n-C4i-C5i-C5C6C7C8C9C10贫气1.530.611.2692.544.450.760.120.120.050.020.020.020.010.010.012.150.612.8988.795.251.570.270.300.120.070.050.050.010.010.012.321.430.9089.246.291.390.250.270.080.070.040.020.010.010.00富气3.660.560.3786.038.382.750.630.570.270.120.120.080.060.040.024.010.550.2084.988.653.390.570.850.270.200.170.100.030.020.024.761.500.4981.817.973.770.711.300.580.500.400.280.250.230.21超富气5.340.650.2380.758.355.101.072.070.650.380.330.260.120.020.027.730.150.1573.919.347.342.562.251.501.250.920.450.140.020.029.310.151.0367.889.388.813.194.971.661.410.920.450.140.010.00 注:①GPM(gallons per thousand cubic feet)值是每千标准立方英尺气体(15.5 ℃,101.325 kPa )中可回收液烃的体积(按加仑计),用于衡量天然气气质的贫富。

乙烷回收流程种类繁多，其中Ortloff公司研发的部分干气回流工艺(recycle split vapor，RSV)通过引入部分外输干气作为脱甲烷塔回流，因具有较高的乙烷回收率而被全世界广泛应用[4-7]，故以RSV乙烷回收流程作为参考，研究SRC乙烷回收流程的特性。……