气田轻烃回收技术研究.pdf

环境工程 20181090 Chenmical Intermediate 当代化工研究 90 Chenmical Intermediate 当代化工研究 技术应用与研究 ③标液、样品及空白酸度的控制；最终使待测溶液硝酸 酸度保持在1较为适合，包括混合标液及待测浓度较高稀释 后的溶液； ④样品放置时间的要求水样加硝酸量达到1的情况 下，金属元素浓度放置20天以内较为稳定； ⑤每批样品的分析都要同时绘制校准曲线，曲线的相关 系数达到0.9990以上方为有效，否则应重新做曲线，须带上 相应的有证质控样，保证检测结果的准确性。 结语 综上所述，ICP-AES是电感耦合等离子体原子发射光谱 法的英文缩写，它是现阶段很流行检测水中多种金属元素的 仪器，ICP-AES的灵敏度、准确度高，在环境样品检测中效 率高，一次进样，可同时测定10～30个元素，方便快捷，因 而得到普遍的使用。随着环保工作深入，监测业务不断扩 大，传统的分析方法（多是用分光光度法），其灵敏度、准 确度均不能满足环境管理的要求，因此高灵敏度的分析仪器 和方法就会被迅速发展。ICP-AES今后对检测地表水和污水 中多元素的同时测定，将会提供越来越大的帮助。 【参考文献】 [1]郭丽雯,赵薇,孙伟等.浅谈ICP-MS检测重金属元素的要点 以及测定锰的不确定度[J].科研,2016400186-00186. [2]李岩松,杨洪英,佟琳琳.ICP-AES法测定阴极铜中Ag含量 的不确定度评估[C]//2013年全国博士生学术论坛冶金工程论文 集,2013. [3]黄杏娇,曹小勇,黄文清.ICP-AES法测定Pt950首饰中Pd含 量的不确定度评定[J].宝石和宝石学杂志,2017,19144-47. [4]李津津,郑锦辉.ICP-OES法测定电镀废水中铬等元素在排 放限值的不确定度评定[J].环保科技,2016,22431-36. [5]冯歆轶,彭辉,吴正昌等.ICP-AES法测定锅巴中钠含量的不 确定度评定[J].食品研究与开发,2016,374126-129. 【作者简介】 金风华（1970-），女，西宁特殊钢集团有限责任公司（青海 省冶金产品研究与开发重点实验室）；研究方向化学分析。 气田轻烃回收技术研究 ＊于海洋 （中国石油化工股份有限公司东北油气分公司 吉林 130062） 摘要气田轻烃回收工艺的发展很大程度上是受低温分离技术的不断发展所推动的。但还是存在很多问题，例如耗能较高、回收率很低 等等。本文主要从轻烃的回收工艺流程入手，介绍了轻烃回收技术方向以及一系列的主要研究技术。 关键词轻烃回收；能耗；回收率；新工艺 中图分类号T 文献标识码A Research on Light Hydrocarbon Recovery Technology in Gas Field Yu Haiyang Northeast Oil and Gas Branch of China Petroleum and Chemical CO., LTD., Jilin, 130062 AbstractThe development of light hydrocarbon recovery technology in gas fields is largely driven by the continuous development of cryogenic separation technology. However, there are still many problems, such as high energy consumption and low recovery rate. This article mainly starts with the light hydrocarbon recovery process, and introduces the direction of light hydrocarbon recovery technology and a series of main research technologies. Key wordslight hydrocarbon recovery；energy consumption；recovery rate；new process 在天然气的输送过程中，烃的管线露点是需要格外注意 的方面，乙烷和丙烷都是回收的天然气中为气田带来很高的 经济价值的元素，相关的轻烃回收技术也在不断地发展，人 们对此的关注度不断提高。当前轻烃的回收技术有很多，主 要包括低温回收法、溶剂吸收法和比较筛选法等等，轻烃回 收技术也随着深冷分离技术的不断发展变得更为成熟，适用 范围也更加广泛。 1.轻烃回收单元工艺原理 油气田中所产出的天然气是由很多化学气体所组成的， 烃类物更是主要部分，例如，如果所回收的形式是液体，则 主要由丙烷组成；如果回收的形式是气体，则主要由乙烷组 成，甲烷和丁烷也包括其中，这种有多重烃组成的液体混 合物也就是我们经常提到的轻烃。将所回收的天然气中的乙 烷、丙烷和一系列重组分以液体的形式与甲烷气体分离开来 的过程就是轻烃的回收。 不同的气体从溶液中凭借自身的溶解度不同相互分离 的过程就成为吸收过程，吸收过程受很多方面的影响，其中 既包括温度也包括压强，不同的烃在溶液中的溶解度都有所 上接第89页 下转第91页 环境工程 20181091 Chenmical Intermediate 当代化工研究 91 Chenmical Intermediate 当代化工研究 技术应用与研究 不同，当烃在液体中的浓度越大，就有很多烃重新从液体中 回到气体当中，当液体中的烃的数量恰好等于气体中烃的数 量，也即是实现了吸收过程的一个平衡状体。低温回收法、 溶剂吸收法和比较筛选法都是包含在轻烃回收中的几种常用 技术方法。 2.气田轻烃回收技术发展方向 1节能降耗 耗能较大但制冷效果不强一直是围绕着轻烃回收技术中 存在的很大的一个问题，因此，节能就成为了我们首要考虑 的问题。节能可以大致分为两种方式一种是从制冷优化入 手，为整个轻烃回收选择最优的回收制冷方案；另一种就是 从单个的设备入手，尽可能地选用合适的设备，从而降低能 量的消耗，十分实用。 ①水冷被空冷取代。轻烃回收中在进行脱水、脱硫等 原料气处理过程中，用空冷的方式将气体冷却并逐渐干燥分 离，取代了用水量较大的水冷技术，是轻烃回收中非常节能 降耗的方式之一。 ②仪表用空气系统被干气取代。可以大大降低电量的使 用，从而达到节能降耗的目的。 ③优化制冷方案。应该根据不同的气压决定不同的制冷 方案，例如复合制冷方案就非常适用于低压气，不仅可以达 到工作目的，还非常节能环保。提高制冷能力并且耗能较低 的方式有很多，例如多极限流、压缩等等。 2提高轻烃回收率 回收装置是否满足工作要求直接取决于烃回收率的大 小，在满足烃回收设备节能降耗等多种条件下需要尽可能的 提高烃的回收率。下面是三种具体手段制冷方式的改变， 例如用丙烷制冷取代氨压缩制冷；操作条件的优化，例如不 断降低温度、增加气压等方式进行操作；新技术的开发利用 等等，都可以最大程度上对烃回收率有一个很大的提高。 3.轻烃回收新技术 在轻烃回收方面有很多技术已经被国内外所认可，例如 涡流管技术、轻油回流技术、变压吸附技术等等，下面是具 体介绍了这些技术在节能和回收率方面的突出优点。 1轻油回流 轻油回流技术主要凭借油的吸收性，将已经通过液化 气塔的轻油通过回流泵回流到蒸发器中，这样轻油的液化率 就会大大增加。这是一种最为简单并且可以达到最终效果的 方法，虽然在一定程度上增加了制冷系统的负担，但也是一 种能耗相对较低的方式。在对外制冷中经常使用轻油回流技 术，并且低压环境所产生的效益更加突出。 2涡流管技术 涡流管技术是一个研制很早的技术手段，近些年来在 气田轻烃回收中被广泛运用。涡流管技术具有很多方面的优 点，例如体积和重量都很小、加工操作方便、安全与可靠性 高、维修费成本费都较低等等，使用价值以及能达到的经济效 益都非常高，因此在轻烃的回收中是经常被首要考虑的技术。 其主要是用涡流管使天然气实现一种封闭式的能量循环，在 0.9-1.5Mpa的压强范围内，将天然气中的水分、液烃组分进 行有效的脱除与吸收，从而可以回收到较为干燥的气体。 3气波机技术 天然气中的轻烃可以通过气波即被回收，并且气波机 内的脱水等一系列技术都已经被研制出来，经济效益很高。 4膜分离技术 在进行气体的分离中，膜分离技术是经常被使用的技 术。因其材质不同可以将膜材料分为多孔和非多孔膜两种， 多孔膜的渗透分离凭借的是不同气体的渗透速度大不相同 从而实现分离，非多孔膜的分离主要是凭借气体的溶解与扩 散。非多孔膜在轻烃回收中的气体分离环节被利用的较为广 泛，气体首先要溶解于膜的表面，其次渗透于膜中发生转移 与扩散，最后被膜的另外一边所解吸，这就是气体利用膜进 行渗透的主要步骤。膜分离技术会成为当代基础技术中的一 颗非常耀眼的明星。 5PSA技术 PSA技术是很早用于气体分离中所研制出的一种技 术，在气体的分离与回收中被广泛的利用。其主要是用于 分离天然气中的C3所存在的一种技术，PSA技术可以处理 3.36104m3/d的PSA，如果气体中的C3组分0.1，则相较于 深冷法而言，操作的费用以及投资所需费用可以减少原来的 一半，较为经济适用。另外，PSA技术还具有很多方面的优 点，例如操作方法较为简单、节能降耗、不产生环境污染、 弹性和自动化程度都较高等等。 6DHX工艺 DHX工艺最早是诞生于加拿大的埃索资源公司，也被我 们称为是直接换热工艺，这种工艺不仅仅所需要的投资较 低，而且可以大幅度提高天然气中C3的回收率。足够的冷量 是DHX工艺进行的前提条件，其主要是将液烃通过回流罐进 行换热处理，再经降温进入DHX塔，充分吸收气体中所分离 出来的C3，进而实现C3的回收率大大提高。DHX工艺也为当前 我国经常采用的膨胀制冷技术提供了很多参考价值。 4.结束语 天然气是我国当今使用比较广泛的一种新型低碳能源， 其不仅具有高效清洁的特点，还能与很多可再生能源以及核 能源形成一种良性的资源互补，从而解决我国经济发展中所 存在的资源稀缺与环保困难等一系列问题。天然气气田的轻 烃回收技术可以使天然气中有价值的组分进行最大程度的回 收，带来更大的经济效益与使用效益，低温分离技术、比较 筛选法等传统技术与轻油回流、涡流管技术等新技术为推动 轻烃回收工艺的进步起到了非常重要的作用。 【参考文献】 [1]朱利凯.天然气处理与加工[M].北京石油工业出版社, 2015,8. [2]龙晓达.90年代天然气处理加工利用新进展[J].石油与天 然气化工,2016,1. [3]尹荣辅,卢涌.透平膨胀制冷回收轻烃有关问题探讨[J].石 油与天然气化工,2015,3. 【作者简介】 于海洋（1987-），男，中国石油化工股份有限公司东北油气 分公司；研究方向油气田地面工程建设。