天然气8

null天然气脱凝析油天然气脱凝析油概述脱凝析油的方法凝析油的稳定商用产品的技术条件及规范概 述概 述天然气凝液回收的发展过程 井口汽油时代（1910~1920)：压缩法（针对原油伴生气） 天然汽油时代（1920~1940）：常温油吸收法、吸附法 液化石油气（或丙烷、丁烷）时代（1940 ~1960）：低温油吸收法、节流制冷 乙烷时代（1960~今)：膨胀制冷、复合制冷null脱凝析油的原因 降低天然气的露点、改善质量 在天然气不能达到的地方作为燃料 C2~C8是很好的化工原料和燃料 创造经济效益（原油为1、油气为2.6、石油化工原料为10~14、进一步加工为轻纺品为40~55）null天然气处理与加工示意图商用产品的技术条件及规范商用产品的技术条件及规范商品乙烷 甲烷含量小于2％商品丙烷 产品中具有95％的丙烷或丙烷液体 蒸汽压不超过1.5MPa（310.95K) 丁烷含量为1%~2%null商品丁烷 产品中具有95％的丁烷或丁烯 蒸汽压不超过0.5MPa（310.95K)丙烷—丁烷混合物 311K时蒸汽压不超过商品丙烷的蒸汽压（1.5MPa） 生活燃料的LPG蒸汽压大于0.9MPa。天然气中分离液烃的方法天然气中分离液烃的方法压缩法（一、二十年代） 原理：令所欲回收的烃类分压达到操作条件下的饱和蒸汽压（液化） 流程 优缺点：作业简单，消耗的动力大，且需要能耐高压的设备，含量大于150g/Nm3才合算nullnull普通油吸收法（20-40年代） 依据：天然气混合物中各组分在吸收油中溶解度的差异 方法：用石油或焦油的200~3200C的馏分进行吸收 吸收剂通过加热降压循环利用 流程 优缺点：可回收70%以上的丙烷和几乎全部的重烃，但设备复杂，钢材消耗量大，投资费用高，难于操作nullnull低温油吸收法 优点（1）原料气的预冷可使较重的烃类冷凝，而在分离中分离出来 （2）可以使用较轻的、吸收能力更强的吸收油（不易挥发） （3）吸收率：乙烷25-50%，丙烷为80-89%，丁烷+丁烷以上为100%。 温度：-20~-580C，压力为3.5~6.5MPa，解吸塔的压力为1~2MPanull高压油吸收法 优点：不需低温，利用自然高压 压力为14~16MPanull吸附法 依据：活性炭等吸附剂可仅吸附Ｃ３以上的烃类（1kg的活性炭具有106m2有效吸附面积） 原理：与多孔性固体相接触，被吸附于固体表面 吸附剂：活性炭、硅胶、硅藻土等 吸附过程：吸附；解吸 适用范围：小流量天然气或大流量贫气 流程nullnull低温分离法 原理：压力不变而降低温度令水和凝析油分离出来 方法： 自然冷却：利用大气温度来冷却天然气 直接膨胀制冷：用于高压天然气（主要方法） 外加冷源：用于低压天然气，如氨制冷 优点：可用于脱水null获得低温与冷量的主要方法获得低温与冷量的主要方法外加制冷循环法 适用范围：低压富气及不希望有明显压力损失的原料气 缺点：流程复杂，动力消耗大，对原料气气量、压力、组成变化适应性较差null获得低温与冷量的主要方法直接膨胀制冷法 工艺流程简单，设备紧凑混合制冷法 有两个冷源 可获得较低温度（膨胀制冷可用在较低温度位）null相变制冷原理及过程 汽化制冷：利用物质由液态转化为蒸汽的吸热吸热效应 过程：（1）蒸发过程：吸热而气化 （2）压缩过程：将低压低温气态压缩成为高压高温蒸气 （3）冷凝过程：与低温水或空气接解转化为同温同压下的饱和液体 （4）膨胀过程：经节流降压（或膨胀机作外功）而降温相变制冷nullnull制冷剂 制冷剂种类：无机化合物制冷剂；氟利昂制冷剂；碳氢化合物制冷剂；共沸溶液制冷剂 制冷剂要求：（1）汽化潜热大；（2）蒸气压大于一个大气压（防止抽真空）；（3）常温下蒸汽压力不超过1MPa；（4）临界温度高，凝固点低；（5）蒸发比容小；（6）粘度、密度小；（7）导热系数、对流传热系数高；化学稳定性高，不与润滑油互溶，不腐蚀设备；（8）对人体无害。nullnullnull特征 绝热 等焓，熵增 不做功用节流法获得低温nullnull节流效应 定义：由于压力变化所引起的温度变化 分类： 微分节流效应：微小压力变化所引起的温度变化冷效应零效应热效应真实气体：null积分节流效应：实际节流时，压力变化为一有限值所引起的温度变化null转化点和转化温度 转化点：微分节流效应为零的点 转化温度：相应于转化点的温度，临界温度愈低，则转化温度亦愈低 结论：若气体在节流前的温度低于该压力下的转化温度，则节流后产生冷效应；反之则相反null用气体作外功的绝热膨胀来获得低温气体作外功的等熵膨胀过程 定义：等熵膨胀效应：气体进行等熵膨胀时，由于压力变化所引起的温度变化 特点：气体膨胀对外作功而熵值不变，膨胀后气体温度降低，且同时产生冷量 优点：效率高，结构简单，操作方便null分类： 微分等熵膨胀效应：气体等熵膨胀时，微小的压力变化所引起的温度变化Ｃp＞0，Ｔ＞０，结论：等熵膨胀过程总是产生冷效应，膨胀结果，气体温度总是降低null积分等熵膨胀效应null气体节流与气体作外功的绝热膨胀的比较 结论：气体作外功的绝热膨胀不仅温度降低，而且还能回收一部分膨胀功。即：绝热膨胀制冷效果优于气体节流即：低温分离工艺流程透平膨胀机制冷低温分离的工作参数运行范围 原料气：石油气和天然气 原料气压力：0.7~11MPa 透平机的出口温度达153K 液化烃提取率：乙烷87%，丙烷达96%，丁烷和丁烷以上达100%低温分离工艺流程nullnull基础知识 饱和蒸汽压：密闭、一定温度、动态平衡及气相的压力 露点 泡点节流工艺计算节流工艺计算节流后温度降 凝析油回收量的计算 露点及泡点计算混合物的存在状态（两相平衡定律） 露点及露点方程 泡点及泡点方程 闪蒸方程计算凝析油的回收量nullnull例：有一混合物含有30%丙烷、30%正丁烷和40%正戊烷。试求当压力为689.643kPa(A)时的泡点温度。null例：有一混合物含有30%丙烷、30%正丁烷和40%正戊烷。试求当压力为689.643kPa(A)时的露点温度。null过程及举例null凝析油的稳定凝析油的稳定凝析油稳定（C4~C8） 定义：利用精馏塔对凝析油进行拔头蒸馏 必要性：脱除轻组分，降低蒸汽压，降低油品损失，提高油品质量null凝析油稳定的方法及设备 方法：多元精馏（关键组分） 设备：无回流稳定塔 设备分类： 高压无回流稳定塔：10.5~21kg/cm2（盐浴温控复杂） 低压无回流稳定塔：2.8~5kg/cm2（有效组分丢失）nullnull