天然气凝液回收的目的

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年10月06日

从天然气中回收液烃的目的是:①使商品气符合质量指标;②满足管输气质量要求;③最大程度地回收天然气凝液。
1. 使商品气符合质量指标
为了符合商品天然气质量指标,需将从井口采出和从矿场分离器分出的天然气进行处理,即:
① 脱水以满足商品气的水露点指标。当天然气需经压缩方可达到管输压力时,通常先将压缩后的气体冷却并分出游离水后,再用甘醇脱水法等脱除其余水分。这样,可以降低甘醇脱水的负荷及成本。
② 如果天然气食有H2S、CO2时,则需脱除这些酸性组分。
③ 当商品气有烃露点指标时,还需脱凝液(即脱油)或回收NGL。此时,如果天然气中可以冷凝回收的烃类很少,则只需适度回收NGL以控制其烃露点即可。例如,长庆气区榆林及苏里格气田天然气为含有少量C5+重烃的湿天然气,分别经过各自天然气处理厂脱油脱水使其水、烃露点符合商品气质量指标后进入陕京输气管道;如果天然气中氮气等不可燃组分含量较多,则应保留一定量的乙烷及较重烃类(必要时还需脱氮)以符合商品气的热值指标;如果可以冷凝回收的烃类成为液体产品比其作为商品气中的组分具有更好经济效益时,则应在符合商品气最低热值的前提下,最大程度地回收NGL。因此,NGL的回收程度不仅取决于天然气组成;还取决于商品气热值、烃露点指标等因素。
2. 满足管输气质量要求
对于海上或内陆边远地区生产的天然气来讲,为了满足管输气质量要求,有时需就地预处理,然后再经过管道输送至天然气处理厂进一步处理。如果天然气在管输中析出凝液,将会带来以下问题:
① 当压降相同时,两相流动所需管线直径比单相流动要大。
② 当两相流流体到达目的地时,必须设置液塞捕集器以保护下游设备。
为了防止管输中析出液烃,可考虑采取以下方法:
① 只适度回收NGL,使天然气烃露点满足管输要求,以保证天然气在输送时为单相流动即可,此法通常称之为露点控制。
② 将天然气压缩至临界冷凝压力以上冷却后再用管道输送,从而防止在管输中形成两相流,即所谓密相输送。此法所需管线直径较小,但管壁较厚,而且压缩能耗很高。
③ 采用两相流动输送天然气。
以上三种方法中,前两种方法投资及运行费用都较高,故应对其进行综合比较后从中选择最为经济合理的一种方法。
3. 最大程度回收天然气凝液
在下述情况下需要最大程度地回收NGL。
① 从伴生气回收到的液烃返回原油中时价值更高,即回收液烃的主要目的是为了尽可能地增加原油产量。
② 从NGL回收过程中得到的液烃产品比其作为商品气中的组分时价值更高,因而具有良好的经济效益。
当从天然气中最大程度地回收NGL时,即使是残余气(即回收NGL后的干气)中只有甲烷,通常也可符合商品气的热值指标。但是,很多天然气中都含有氮气及二氧化碳等不可燃组分,故还需在残余气中保留一定量的乙烷,必要时甚至需要脱除天然气中的氮气。例如,英国气体(British Gas)公司突尼斯Hannibai天然气处理厂的原料气中含有16%以上的N2和13%以上的CO2,必须将N2脱除至小于6.5%以满足商品气的指标,水、BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)及CO2等也必须脱除至很低值,以防止在脱氮装置(NRU)的低温系统中有固体析出。
由此可知,由于回收凝液的目的不同,对凝液的收率要求也有区别,获得的凝液组成也各不一样。目前,我国习惯上又根据是否回收乙烷而将NGL回收装置分为两类:一类以回收乙烷及更重烃类为目的;另一类以回收丙烷及更重烃类为目的。因此。此前所述的以控制天然气水、烃露点为目的的脱油脱水装置,一般均属于后者。

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