天然气深冷装置余热回收技术

张佳男(大庆油田有限责任公司天然气分公司维修二厂, 黑龙江 大庆 163000)

天然气深冷装置余热回收技术

张佳男(大庆油田有限责任公司天然气分公司维修二厂, 黑龙江 大庆 163000)

在学技术不断进步的背景下，人们的资源节约意识、环保意识也在不断增强，天然气深冷装置在对天然气进行处理的过程中，会出现大量的高温气体，通过对这些高温气体进行回收、利用，不仅能够降低天然气处理的成本，提高经济效益，还有利于实现资源消耗，提高社会效益。由此可见，天然气深冷装置余热回收技术可以达到资源节约、环境保护的双重效果，符合我国可持续发展战略的要求。本文中，笔者主要对天然气深冷装置及其余热回收技术进行了分析，以供参考。

天然气；深冷装置；余热回收技术

天然气是一种应用非常广泛的矿石能源，在工业生产、国防建设、社会生活等方面均发挥着十分重要的作用。天然气深冷装置，指的是深冷分离回收装置，其是天然气初加工过程中的重要装置。为减轻天然气深冷装置的热量消耗，应采取有效的余热回收技术，对余热进行回收、再利用，这也有利于提高天然气处理的效益。

1 天然气深冷装置

天然气初加工，主要需要应用两种装置，一是浅冷装置，其主要作用是回收轻烃、处理富气。二是深冷装置，其主要作用是进一步回收含有C2、C3的轻烃。通过有效应用深冷分离装置，有利于提高天然气加工深度，也可以在一定程度上提高轻烃产量，实现经济效益的提高[1]。在石油化工行业迅速发展的背景下，对C2+轻烃的需求量越来越大，因此，实现天然气深冷装置效率与效益的提高，具有非常重要的意义。但是，天然气深冷装置运行过程中，会产生非常多的能源消耗，从而降低了能源利用率。与此同时，天然气深冷装置进行深冷分离时，燃气压缩机会产生非常多的高温尾气，其中含有大量热能，回收再利用价值很高。基于此，现阶段，如何高效利用天然气深冷装置出现的余热资源，实现天然气深冷加工能源消耗的降低、经济效益的提高，成为业内重点关注的一个问题。

2 天然气深冷装置的余热问题

天然气深冷装置进行天然气处理，这一过程通常是发生在天然气处理站。大多数天然气处理站，往往同时具备轻烃深加工、生产液化气以及天然气净化后向外运输等多种功能[2]。天然气处理站在应用深冷装置进行天然气处理的过程中，压缩机燃机会产生非常多的高温尾气，若不对这些高温尾气进行回收，放任其排放至大气环境中，不仅会造成大量的资源浪费，还会给生态环境造成严重的破坏。为适应可持续发展的要求，实现对能源、资源的高效利用，就要对天然气深冷装置产生的余热资源进行有效回收、再利用。

3 天然气深冷装置余热回收技术

天然气处理工艺体系，主要包括三个方面的内容，也就是原有稳定工艺、浅冷分离工艺以及深冷分离工艺。其中，稳定前的原油，温度为48℃，原油稳定工艺需要将其加热至65℃，在进行加热的过程中，需要大量热量。但是，深冷分离工艺操作过程中，燃机排烟温度可高达400℃，为预防酸露点腐蚀现象的出现，技术上要求燃机排烟温度只要大于180℃便可，这就意味着，深冷装置的大量余热可供回收利用[3]。通过对深冷装置的余热资源进行回收利用，用于加热稳前的原油，便可以实现天然气处理过程中能源消耗的降低。

对某天然气处理厂的深冷装置进行分析，探讨余热回收技术。燃机设计烟气量为每小时8500千克，若是使燃机装置排烟温度由400℃降为180℃，那么可回收余热约为每小时20700000千焦。该天然气处理厂原油处理量约为每天10000吨，将原油从48℃加热至65℃，需要用到的热量约为每小时14500000千焦。由此我们可以看出，燃机的余热量为原油加热所需热量的1.43倍，因此，对排烟余热进行回收利用，并用来进行原油加热，切实可行。

对排烟余热进行回收利用的方案有两种，第一种是，将原有的锅炉恢复，并利用蒸汽锅炉来回收余热，回收的热量可作为冬季供暖、原装置热源；第二种是，利用烟气、导热油换热器，通过运用导热油来回收余热，之后利用导热油加热的方法，来进行原油加热。第一种方案，需要更换、运用非常多的设备，成本较高，且面临着诸多无法解决的难题；第二种方案，不仅不会腐蚀设备，还有利于延长设备的使用寿命，同时具备方便工作、温度调节灵活等一系列优势。基于此，建议利用第二种方案。

4 天然气深冷装置余热回收技术的实施

通过运用导热油来回收余热，之后利用导热油加热的方法，来进行原油加热。这种方案主要包括以下几个子系统：传热循环、氮气覆盖、储存及注油、补燃、自动控制。工艺流程如下：热的尾气经过泵加压之后，进入导热油-烟气换热系统，并和高温尾气之间进行换热，将尾气的余热吸收。导热油升温后，进入循环系统，在导热油-原油换热器系统中进行原油加热，最终达到回收利用深冷装置余热资源的目的。

5 结语

综上所述，随着科学技术的不断发展以及节能环保理念的逐渐深入人心，天然气处理过程中，必须实现能源节约与资源的高效利用。通过回收利用天然气深冷装置生产过程中出现的余热，便可以实现天然气处理能源消耗的降低，这对于推动天然气产业的健康、可持续发展具有非常重要的意义。

[1]王拥军.天然气处理装置余热回收技术[J].化工管理,2015,(35)∶191.

[2]孙玉竹.天然气深冷装置余热回收技术探讨[J].硅谷,2014,7(02)∶109+99.

[3]胡建国.天然气深冷装置燃机尾气余热回收技术改造[J].石油石化节能,2013,3(09)∶15-16+59-60.

张佳男，男，大庆人，油气田地面工程助理工程师，本科，主要从事天然气生产装置维修维护工作。