天然气小压差节流制冷脱烃工艺技术

天然气小压差节流制冷脱烃工艺技术 天然气小差流制冷脱工技压压压压压压压压压压压压 　摘要　已建成的林气田外压压压压压压压压压压压压压压天然气露点超的情况压压压压压压压压, 在尚有015 ,018MPa的差可以利用的情况下压压压压压压压压压压, 压压了小差流制冷脱工。日理天然气压压压压压压压压压压压压压压压压压89 ×104m3 /d, 原料气温度从20?降至-18, ?脱出重压111m3 /d, 使外天然气露压压压压压 点达到了要求。 主　天然气　小差　流制冷　压压压压压压压压压压压压压压压压 脱工压压压 11概述 压压压压压压压压压压压压压压压压压林气田低碳硫比天然气气田。天然气中H2 S和CO2 含量低于国家准《天然气》中?压压压压压压压压压压压压压气准(GB17820 - 1999) , 但天然气中的重压压压分多, 低温下平均每1 ×104m3 天然气, 可压0101m3 压液。 从1999年始林气田北区采用常温送工压压压压压压压压压压压压压压压压, 天然气在集气站三甘醇等方式脱水后到压压压压压压压压压压压压压141井区集配气站外。在京气管的运行压压压压压压压压压压压压压压压中有液析出压压压压压压压, 压压压压压压降低外气露点, 当提压压出了一系列。例如: 将压141集配气站的天压压压压然气力由压压压418MPa 压压至7 ,8MPa, 再通压压流、降温、分离达到降低露点的目的。有方案压压压压压压压压压压压提出置氨制冷系压压压压压压压, 通外冷将天然气降至所需压压压压压压压压压压压低温, 分离出液后外。些方案工程投大并压压压压压压压压压压压压压压压压且在以后的运行中能耗也很高。 141井区集配气站日外天然气压压压压压压压压90 〔104m3左右, 天然气站力压压压压416,418MPa, 出站外压压力压411,412MPa。天然气站温度压压压压5?至20,?要求外气露点低于压压压压压压压- 12?。 压压研究, 压压压压压压压压压压压了小差流低温脱水脱 压压压压工装置, 于2003年8月一次投成功压压压, 完压地解决了141井区天然气低温脱的。压压压压压21小差流低温脱工原理压压压压压压压压压压压压 脱的工有多压压压压压压压, 当要同脱除天然气中的压压压压压压压压水和重压压, 采用低温法最合适。天然气低温脱压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压工与其它低温冷凝分离工相比有如下特点:?天然气低温脱, 压压压压压压压压压压压压压被理的天然气而言只是一个程压压, 天然气降温脱除重后压压, 压压压外, 外压天然气的温度与理前天然气温度之差很小压压压压压压压压压压压压压压;?从天然气中脱除的其量与被理的天然气压压压压压压压压压压压压压压量相比, 比例甚小, 只占几十分之一至几百分之一; ?以甲主要成分的天然气在气工程常压压压压压压压压压压压压压压压压压的力和温度范内压压压压压压压压(包括在低温下) 具有良好的等流膨生温降的工特性。压压压压压压压压压压压压压压压 根据上述低温脱的三个特点压压压压压压, 研究了小压压压压压压压压差低温脱工, 工流程压压压压压1。 压1　小差流原理流程压压压压压压压压压 1—外干气　压压压压2—原料气　3—板翅式器压压压4—JT压　5—分离器　6—凝液 忽略分离器、管与大气的压压压压压压压, 压压压压流生的 温降ΔT1 = t2 - t3 , 也就是器的冷端温差。压压压压压压压压压压压压压压压器的端温差ΔT2 = t1 - t4 , 在器中原料气压压压压压压压的降等于外气的升。由于凝液量相很小压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压,原料气与外气的量差很小压压压压压压压压压, 因此, 压压器的冷、端温差也很小。在冷端温差很小的情况压压压压压压压压压压压压压压压压压压压 下, 仍可生一定的端温差。器的数平压压压压压压压压压压压压压压压压压压均温差:压 ΔT = (ΔT1 - ΔT2 ) /Ln (ΔT1 /ΔT2 ) 　　一些高效器压压压, 如板翅式器压压压, 在器压压压平均温差大于015?压, 即可行有效。压压压压压压压根据公式压压压压: Q = KFΔT 式中: Q ———压压压压压器荷, kJ /h;F ———压压压压压压器的面, m2 ; K ———压压压压压压压器系数kJ / (m2 ?h?) ;?ΔT ———压压器平均温差, ?。 压压压压了得到一定的量, 当ΔT很小压, 可增大器的面。于板翅式器压压压压压压压压压压压压压压压压压, 压位体压压压压压压压的面可达1500,2500m2 /m3。 上式中的Q 压, 既是器冷、介的压压压压压压压压压压压压量, 也是原料气通器降温所失去的压压压压压压压压压压压压压量, 即 Q = G?CpΔt 式中: Q ———原料气降温所失去的量压压压压压压压压压压, kJ /h; G ———原料气量流率压压压压, kg/h;Cp ———原料气定比容压压压压, kJ / ( kg?) ;?Δt ———原料气器后生的温降压压压压压压压压压压压压压(Δt = t1 - t2 ) , ?。 压压压了使天然气低温脱后, 压压压压压压足管露点 的要求, 可一个足要求的压压压压压压压压压Δt , 从而得到压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压器的荷。根据工程中所能提供的流差,得到器的冷端温差压压压压压压压压, 压压压压压压压压压压而算得到器的压压压压压压压压压压压压压平均温差。根据所的器确定系 数, 得到器所需的面。压压压压压压压压压压压压压 天然气小差流制冷脱工的原理概括起压压压压压压压压压压压压压压压压来就是压压压: 通一个小差流使天然气生一个压压压压压压压压压压压压压压压压小温降, 以此温降作器冷端温差。取足压压压压压压压压压压压压压大的器面压压压压压, 使原料气在此小冷端温差下压压压压压压压压压生足大的温降, 以足天然气脱的要求。压压压压压压压压压压压31技用情况压压压压压 (1) 系的启。用算机可模系启压压压压压压压压压压压压压压压压初期短里天然气器后的降温程。压压压压压压压压压压压压压压压压压压压当装置始投入运压压压压压压压压, 原料气器降压压压压压压压温至有一个逐降温程。压压压压压压压压压压压压压 最初当原料气温降小于压压压压压压压, 原料气在 压压压压压压压器中被走的量Q′小于压压压Q , 压压于压压压压压压压压压压压压压压面及系数已确定的器, 当量压压压Q′< Q压, 所需要的温差压压压压ΔT′小于流生压压压压压压的平均温差ΔT 。由于个原因压压压压, 原料气后压压压压的温降随的推移而不断下降压压压压压压压压压压, 直至原料气压压压压压压后温降达到t2 压, 压压量Q ′= Q , 压压所需温差与小差流生的器平均温差相压压压压压压压压压压压压压压压等, 系达到平衡。压压压压压压 (2) 运行情况。2003年8月, 在林气压压压压压田压141集配气站投一套小差流制冷天然压压压压压压压压压压压压压压压气低温脱装置压压压, 压压压压压压装置日理天然气89 ×104m3 , 压压压站力416 , 418MPa, 出站力压压411MPa, 利用天然气出站之压压压压压015,017MPa的力压压差流压压, 使站温度压压压压压20?的天然气, 通压压压达到- 18?的低温, 液被分离出压压压压压, 而后外压压压压, 日分离出重压111m3 , 天然气外气露点达压压压压压压到了要求。压压压压压 (3) 技特点及效益分析。小差流天然压压压压压压压压压压压压压压压压气低温脱水、脱技利用原料气剩余的微小压压压压压压压压压压压压压压力, 使原料气大幅度温降, 达到脱水脱的目的。压压压压压以压141井区集配气站改造工程例压压压压压压压压, 压方案与前述增和外冷方案相比流投三分之压压压压压压压压压压压压压压压压二, 年能压压(压能) 压7 ×106 kW ?h, 同小压压压差流装置运行定、可靠压压压压压压压压压压压, 操作压压, 无运部压压件, 压修工作量极小。 41技压压压延伸 小差流制冷天然气低温脱技压压压压压压压压压压压压压压压, 可自然地延伸至小制冷量制冷天然气低温脱水脱技。压压压压在天然气没有微小的流差可利用压压压压压压压压, 可采用一个能提供小制冷量的外冷源如氨制冷蒸压压压器等, 以取代上述流程中的流压压压, 压外冷冷源只要能在一定的低温下将原料气降温压压压压2,5?左右, 即可使原料气温降至所需要的低温, 压压天然气低温脱水脱。采用小制冷量制冷天然气低温脱水脱技压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压, 与相比可大度降低制冷机的定压压压压压压压压压压压压压压压压压压压冷荷压压, 压压压压压压压压压压压投和运行功耗。 [压者按: 李宣压压, 《油气田地面工程》压压压压压志特作者, 压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压压常邀本刊撰文。任西安科技工程有限公司副压压压理, 从事油气田地面工程科研、及管理工压压压压压压作。] (压压压压目主持　　) 18 　　油气田地面工程第24卷第7期(200517)