油田伴生气轻烃回收工艺的优化

钟荣强 付秀勇 李亚军

1.中石化西北油田分公司石油工程技术研究院 2.中石化西北油田分公司基建处3.华南理工大学化学与化工学院 传热强化与过程节能教育部重点实验室

天然气是烃类气体C1～C5及N2、CO2等非烃类气体的复杂混合物，其中远比甲烷更富价值的乙烷、丙烷等轻烃是生产乙烯最经济的原料，亦可作为高附加值的液化石油气(Liquefied Petroleum Gas, LPG)或轻烃产品。因此，天然气中的轻烃进行回收再利用，能够提高天然气资源的经济价值。

轻烃回收是将轻烃与天然气中的CH4组分分离并进行回收的工艺过程。轻烃回收工艺方法主要分为吸附法、油吸收法和冷凝分离法[1-2]。由于吸附剂对烃类，尤其是C1和C2组分的吸附容量有限，故吸附法在轻烃回收领域没有得到广泛的应用；吸收法采用石脑油、煤油或柴油吸收天然气中的轻烃，单套装置处理量较大，蒸发损失也较大，故投资和操作费用都比较高[2]。

随着轻烃回收工艺的优化和发展，冷凝分离法已成为轻烃回收的主流方法。冷凝分离法是利用原料气中各烃类组分冷凝温度的不同，通过将原料气冷却至一定温度，从而将沸点高的烃类冷凝分离并经过凝液精馏分离成合格产品的方法。该方法具有工艺流程简单、运行成本低、轻烃回收率高等优点，但需要提供较低温位的冷量来降低原料气温度，目前在轻烃回收技术中处于主流地位，主要以膨胀制冷法为代表[3-4]。

膨胀制冷法利用天然气通过透平膨胀机进行等熵膨胀，将气体的压力能转化为机械能并产生冷量，使气体制冷以分离其中的天然气液烃。……