丙烷制冷压缩功耗分析

费 翔

(中海油石化工程有限公司，山东 青岛 266101)

1 概 述

为满足天然气长输管线的烃露点要求,回收天然气中有价值的乙烷、丙烷、丁烷及轻油，油气田轻烃回收作为各气田新的经济增长点,一直以来受到人们的重视，轻烃回收工艺也得到了长足发展。在众多的轻烃回收方法中,低温回收工艺是当前主要采用的方法。低温回收工艺过程中最主要、最关键的步骤就是制冷工艺，它直接影响装置的投资、能耗和回收率三大指标。制冷的方法有多种，如压缩制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷等[1]。由于压缩制冷具有流程简单、工艺成熟等特点，被广泛应用。丙烷压缩循环制冷常用于-60～0℃的制冷领域中。本文通过对某处理量200x104Nm3/d天然气处理厂轻烃回收中三种不同丙烷压缩制冷工艺的压缩功耗进行比较和分析。

2 丙烷压缩制冷工艺

2.1 丙烷性质

制冷剂是制冷循环的基础，影响制冷机的工作特性。了解制冷剂的热力学性质对模拟计算参数的选择有着重要的影响。表1为丙烷的热力学性质参数[2]。

表1 丙烷的热力学性质

表1(续)

从丙烷的性质发现，在天然气处理装置中，利用丙烷作为制冷工质具有较多有利条件。

(1)丙烷具有较低的沸点温度，可使原料气达到较低的制冷温度，从而提高装置的轻烃收率。

(2)丙烷对环境友好，泄漏危害小；

(3)获取丙烷非常便利，节省投资。

2.2 丙烷制冷工艺

目前，在轻烃回收丙烷制冷工艺上主要分为一级制冷、二级制冷及三级制冷三种工艺。……