天然气轻烃回收DHX工艺优化研究.pdf

5 8 天然 气化 工 C 化 学与化 工 2 0 1 4年 第 3 9卷 天然气轻烃回收 D H X工艺优化研究 韩淑 怡 ， 王 科 ， 祁 亚玲 ， 胡 玲 ， 刘慧敏 ， 高 鑫 ， 杨婷婷 ， 冼祥发 ， 查庆芳 I ． 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司 ， 四川 成都6 1 0 0 4 1 ； 2 ． 中国石油大学重质油 国家重点实验室， 山东青岛2 6 6 5 5 5 摘要 设计 了一种用 于天然气轻烃回收的 D H X工 艺 ， 并考察 了原料气预冷温度 、 膨胀 机出口压力 与原料气 中 C ／ C 组成对 D H X塔温度 、 丙烷 压缩机功率 、 产品气增压机功率 、 膨胀机功率和 C 3 收率的影响。 结果表 明 丙烷压缩机功率和 C 3 产品收率均 随着原料气预冷温度的降低先增大后减小 ； 随着膨胀机 出 口压力 的降低 ， D H X塔 出口物料温度逐渐降低 ， 产品气增压机功率 、 膨胀机功率和 C 3 产品收率均显著增加 ； 原料气 中 n C ． ／ H C 逐渐增大 ， 使得 D HX塔进 出口物料温度明显降低 ， 导致 C 3 产品收 率逐渐增加 。优化后 D H X工艺为原料气预冷温度为一 4 0 ℃， 膨胀机 出口压力为 3 ． 2 MP a ， C 收率可达到 9 7 ． 1 8 ％。 关键词 轻烃 回收 ； D H X工艺 ； 天然气 ； C 3 收率 ； 优化 中图分类号 T E 6 4 T Q 0 2 8 ． 1 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 9 2 1 9 2 0 1 4 0 6 ． 5 8 ． 0 5 天然气作为一种高效清洁能源 ， 是我国能源结 构的重要组成部分 ， 2 0 1 3年我国～次能源消费结构 中天然气消费比例 已达 5 ． 3 ％。 来 自油 田伴生气和气 田天然气 的天然气中 C 成分含量较多 ，回收 C 成 分生产液化石油气和稳定轻油等高附加值产品 ， 能 够实现天然气资源的分层次利用 ， 进一步减少油气 损耗 ， 提高生产和运输过程 中的安全性 ． 最终提高 油气 田开发和生产的综合经济效益。因此 ， 进行轻 烃 回收工艺研究 ，对于提高 C ， 收率和降低装置能 耗 ， 实现我国油气资源的合理利用具有重要的现实 意义【 。 1 9 8 4年 ，加拿大埃索公 司开发的 D H X工艺 D i r e c t H e a t E x c h a n g e 在 J u d y C r e e k工 厂 首 先 应 用 ， C 3 收率由 7 2 ％增加至 9 5 ％[2 1 。2 0世纪 9 0年代 ， 我国吐哈油 田引进 了第一套 由德国林德公 司设计 的 D H X工艺 轻 烃 回收装 置 ．该 工艺 相 比我 国不 采 H j D H X塔 的轻烃 回收装 置 的收率要 高 出 1 0 ％～ 2 O ％。此后 ， D H X轻烃 回收 工 艺在我 国得 到 了广 泛 研究和快速发展 ，尤其 以原料气组成对 C 收率 的 收稿 日期 2 0 1 4 ． 0 3 2 4 ； 基金项 目 中国石油集团公司工程建 设 分公 司科学研究 与技术开发项 目 2 0 1 4 G J T C 一 0 2 一 O 1 作者 简介 韩淑怡 1 9 8 4 一 ， 女 ， 博士 ， 工程 师 ， 主要从 事天然气净 化 与处理工艺 研究 ． 电邮 h a n s h u y i 1 9 8 4 1 2 0 7 1 6 3 ． C O H I 通 讯 作者 王科 1 9 8 4 一 ， 男 ， 博士 ， 工 程师， 主要从事 天然气净 化 } j 处 埋 上艺 研 究 ， 电邮 wa n g k e c p u l 6 3 ． c o n l 。 影响报道较多[ 2 -8 ] 。文献【 1 ， 2 ， 6 ] 指出对于脱 乙烷塔有 回流的 DH X工艺 ， C 收率由原料气中 C ， C 比值决 定 ，且 C ／ C 比值越小越有利于 C ， 收率 的提高 ， 当 此比值增加到一定程度时 ， C 收率几乎不再增加。 对于脱 乙烷塔不设回流的 D H X工艺 ， C 。 收率随着 原料气中 C 含量的增加而逐渐下降 ；当原料气中 C ， 的物质 的量分数 大 于 1 l ％时 ，即使 原料 气 中 C ／ C 2 的比值再小 ， C 收率也无明显提高 8 1 。文献 中 对 于 D H X工艺中其他工艺参数对 C 收率 的影 响 报道较少。因此 ， 本文设计了一种用于天然气轻烃 回收且脱乙烷塔顶无 回流的 “ 丙烷预冷 膨胀机制 冷 D H X ” 工艺 ， 并考察 了原料气预冷温度 、 膨胀机 出 口压 力 与原 料气 中 C ／ C 2 组成 对 D H X塔 温度 、 丙 烷压缩机功率 、 产品气增压机功率 、 膨胀机功率 和 C 收率的影响。 1 轻烃 回收工艺流程设计 参数 原料气 的压力为 6 ． 5 MP a ， 温度为 4 O c C， 摩尔流 率 为 1 0 0 0 0 k mo l h 。 其 原 料 组 成 如 表 l所示 ． 产 品 气 外输 压力 为 6 ． 5 M P a 。采用 A s p e n H Y S Y S软件 进 行模拟 ， 状态方程为 P e n g ． R o b i n s o n P R 方程 ， 压缩 机效率设置为 7 5 ％， 膨胀机效率设置为 8 0 ％。冷箱 中冷热物流最小传热温差≥3 冷箱中除节流后的 丙烷 冷 剂 的 压 降 为 0 k P a外 ，其 他 物 流 压 降 为 2 0 k P a ， 冷却器中物流压降为 5 0 k P a 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 韩淑 怡等 天 然 气轻 烃 回收 D Hx 工 艺优 化研 究 5 9 表 1 原料气 组成 成 分 x ／ ％ 2 结果与分析 2 ． 1 工艺 流程 简述 本研究设计的脱 乙烷塔顶无 回流的 “ 丙烷 预 冷 膨胀机制冷 D H X” 轻烃 回收工艺流程如图 1 所 示。原料气经冷箱预冷后进入低温分离器进行气液 分离．液相经 1 节流阀进入冷箱换热至 3 5 ℃后进 入脱乙烷塔 中部 气相经膨胀机膨胀后作为 D HX 塔底部进料。D HX塔顶气经冷箱 回收冷量后 ， 依次 进 入 膨 胀 机 增 压 端 和 产 品 气 增 压 机 增 压 至 6 ． 5 5 MP a ，再经产 品气冷却器冷却至 5 5 c I 后外输 ； D H X塔低液烃经 D HX塔底增压泵增压后作为脱乙 烷塔顶部进料 。脱乙烷 塔顶气经冷箱冷却后作为 D H X塔顶液相进料 ， 脱乙烷塔底液进入再沸器加热 后气相返 回脱乙烷塔 ， 液相至后续分离 C 3 装置。丙 烷冷剂循环 ． 丙烷冷剂依次经过丙烷压缩机增压和 丙烷冷凝器冷凝后 ， 至 2 节流阀节流到一 3 7 ℃， 进入 冷箱蒸发至一 3 7 ℃气相后返回丙烷压缩机入 口。 其 中， D H X塔气相入 口物料温度即膨胀机出口 物 料 温度 表 示 为 。 ； D H X 塔 液 相 入 口物 料 温度 表 图 1 D H X轻烃回收工艺流程图 示 为 l ； D H X塔 气相 出 口物 料 温度 表 示 为 ； D H X塔液相出口物料温度表示为 ． ；丙烷压缩机 功耗表示为 W ； 产品气增压机功耗表示为 c o ； 膨 胀机功率表示为 。 C 3 产品 收率 - 原料气 中 C 3 质量一 产 品气中 C 3 质量1 ， 原 料气中 C 3 “ 质量x 1 0 0 ％ 1 2 - 2 原料气预冷温度对 0 3 收率的影响 图 2 D I-- I X塔进 出口物料温度随原料气预冷温度的变化 曲线 图 2为 D H X塔进出口物料温度随原料气预冷 温度的变化 曲线 。从图 2中可以看出 ， 当原料气预 冷温度 由一 3 6 c c 降低至46 c I 时 ， D H X塔气相入 口物 料温度 和 D HX塔液相 出口物料温度 显著降 低 ， 这是 由于膨胀机 出口物料温度随着入 口物料温 度降低而下降导致的。同时 D H X塔液相入 口物料 温度 急剧升高 ，这是由于在本研究中丙烷制冷 提 供 最 低 冷 量 温 度 为一 3 7 ℃ ．低 于 3 7 ℃ 的 冷 量 由 DH X塔 气 相 出 口物料 与 低 温分 离器 中液相 节 流后 物料提供 。随着原料气预冷温度的降低 ． 原料气凝 液从 1 0 9 k m o l ／ h ． 3 6 o C 增大至 4 2 l k m o l ／ h ． 4 6 c C ， 使 得冷凝脱 乙烷塔塔顶气的冷量不足 ．导致 D H X塔 液相入 12 1 物料温度 升高 ， 从而引起 D HX塔气相 出 口物料温度 T O G略有升高。当原料气预冷温度 从一 3 6 ℃升高至． 3 4 ℃时 ， D H X塔进出 口物料温度均 升高 ， 这是因为预冷温度升高使得膨胀机 出口物料 温度 。 升高 ，引起 D H X塔液相出 口物料温度 显著升高．同时 D H X塔气相 出口物料不能为脱 乙 烷塔塔顶气提供更多的冷量 ．使得 D H X塔液相入 口物料温度 ． ． 升高。 产品气增压机功率 叭膨胀机功率 和丙 烷压缩 机功率 m随原料气预冷温度的变化 曲线 如 图 3所 示 。从 图 中可 以看 出 ， 随着 原料 气预 冷 温 8 4 2●7 4 4 2 4 2 2 2 0 0 O O O O●7 5 8 5 5●3 9 5 2 2 O O O O O 7 0 O 0 0 0 0 O 吼 讪 一 哪 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 天 然 气化 工 C． 化 学与4 L．Y - 2 1“ 1 4年 第 3 9卷 图 3 0 3 * 产 品收率、产品气增压机 功率 、膨 胀机功率 WE x和 丙 烷 压 缩 机 功 率 随原 料 气 预 冷 温 度 的 变 化 曲线 度逐渐降低 ． 膨胀机功率逐渐减小 ， 而产 品气增压 机功耗逐渐升高。这是因为原料气预冷温度降低使 得进入膨胀机膨胀端的气体量减少 ， 造成膨胀机功 率降低 ， 同时膨胀机增压端功率也随之降低 ， 导致 产品气增压机功率逐渐增加 。随着预冷温度的降 低 ． 丙烷压缩机功率先增大后减小。这是因为预冷 温度从． 3 4 c C 降低至． 3 8 ℃时 ， 导致冷量需求增大 ， 使 得丙烷压缩机功率逐渐增大 ； 当进一步降低至_ 4 O c C 时 ， 丙烷压缩机功率不变 ， 这是 因为预冷温度的降 低 ， 导致进入冷箱 的原料气凝液流量增加和初始温 度的降低 ，从而补偿了预冷温度降低所需 的冷量 。 当预冷温度继续降低时， 原料气凝液可提供的冷量 大于预冷温度所需 的冷量 ，使 得丙烷冷剂用量减 少 ， 导致丙烷压缩机功率降低。 另外 ． C 产品收率随着原料气预冷温度的降低 先增大后减小 ， 见图 3 。当原料气预冷温度 由一 3 4 ℃ 降 低 至 一 4 O ℃ 时 ， C ， 产 品 收 率 9 3 ． 6 8 ％增 加 到 9 6 ． 7 5 ％．当原料气预冷温度进一步降低至一 4 6 c I 二 时 ， 产品收率减小至 9 5 ． 0 3 ％。 这是随着原料气预冷温度 逐渐降低 ，经过膨胀机膨胀后进入 D H X塔底的物 料中更多的产品冷凝下来 ，虽然 D H X塔顶液相回 流物料温度由． 6 6 q C 升高至一 6 2 ，但是 C 。 产品收率 仍略有增加 原料气预冷温度进一步降低 ，虽然 D H X 塔 底 的 物 料 中 更 多 的 产 品 冷 凝 下 来 ，但 是 D H X塔顶液相 回流物料温度急剧升高至． 5 0 ， 不 能将更多 C 产 品冷凝下来 ，使得产品收率显著降 低 。 综上 ， 当预冷温度为一 4 0 ℃时， C 产品收率取得最 大值 ． 因此本研 究 中选 取预 冷温度 为． 4 0 。 2 ． 3 膨 胀机 出 口压 力对 C 3 收率 的影 响 本 工 艺中膨 胀 机 出 口物 料 进 入 D H X塔 底部 ， D H X塔底物料经增压后至脱乙烷塔顶进料 ， 脱 乙烷 塔顶气经冷箱冷凝后至 D H X塔顶进料 ．低温分离 器液相经节流后至脱乙烷塔中部进料 ， 因此膨胀机 出口、 D H X塔 、 脱乙烷塔和 1 节流阀的压力存在如 下关 系， 如式 2 所示。 膨胀机出 口压力 D H X塔顶 压力 5 0 k P a 脱乙烷塔顶压力一 1 0 0 k P a 1 节流阀节流后压力一 2 0 0 k P a 2 当原料气预冷温度为- 4 0 时 ． 考察了膨胀机出 口压力变化对 C 收率的影响。为保证工艺可行性 ， 当膨胀机 出口压力变化时 ，按 照关系式相应调整 D H X塔、 脱 乙烷塔和节流阀的压力。 图 4为 D H X塔 进 出 口物 料 温度 随 膨胀 机 出 口压 力 的变化 曲线 ， 从 图中可以看出，当膨胀机 出I5 1 压力由 4 M P a降低至 2 ． 8 MP a 时 ， D H X塔气相入 口物料温度 即膨胀机 出口物料温度 、 D H X塔气相 出口物料温度 T O G和 D H X 塔 液相 出 口物 料 温 度 ． 分 别 由． 6 1 ． 8 7 c 【 、 一6 4 ． 5 9 c C 和． 6 3 ． 4 1 ℃逐渐降低至一 7 4 ． 9 3 q C 、 ． 7 2 ． 6 5 c c 和． 7 6 ． 4 7 ℃。 而 D H X塔液相入13物料温度 变化不明 显 ，这是因为随着膨胀机出口压力的降低 ， D H X塔 气相出口物料温度 也急剧降低 ，可为脱乙烷塔 顶气提供更多的冷量 ；另一方面由于 D H X塔进料 温度降低 ， 使得进入脱乙烷塔 的物料中乙烷含量增 加 ， 脱乙烷塔顶气 流量从 2 0 1 3 k m o l ／ h 一 1 6 ． 8 7 c C 增 加至 2 3 3 3 k mo l ／ h ． 2 8 ． 2 3 ℃ ， 同时脱 乙烷塔顶 气 比 热容随着压力的降低逐渐向低温区移动 ， 脱 乙烷塔 顶气流量 的增加和操作压力降低使得其需求的冷 量增加 ，这与 D H X塔气相出 口物料可提供冷量 的 增加量大致相当，使得 D H X塔液相入 口物料温度 7 1 n ． 变化范围不大。 图 4 DH X塔进出口物料温度随膨胀机出口压力的变化 曲线 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 韩 淑怡 等 天 然气轻 烃 回收 DHx 工艺优化 研 究 6 1 图 5 C 3 产 品收率 、产品气增压 机功率 Wc o 、膨胀机功 率 W 和 丙烷 压缩机 功率 W 随膨 胀机 出 口压 力 的变 化 曲线 图 5为产品气增压机功率 、 丙烷压缩机功率和 膨胀机功率随膨胀机出口压力的变化曲线 。 从图中 可 以看 出 ． 当膨胀 机 出 口压 力 由 4 MP a降 低 至 2 ． 8 MP a时． 产品气增压机功率和膨胀机功率均逐渐 增大。丙烷压缩机功率变化不明显 ， 这是因为原料 气预冷温度为一 4 0 ℃， 而丙烷预冷提供的最低温度仅 为一 3 7 c C．低于． 3 7 ℃的冷量 由节 流后的原料气凝液 与 D H X塔顶气相 出口物料提供 ，因此丙烷压缩机 功率变化不大。 C 3 产品收率随膨胀机出口压力的变 化曲线见图 5 ，当膨胀机出口压力由 4 MP a 降低至 3 ． 8 MP a时 ， C 产 品 收 率 由 9 0 ． 9 8 ％急 剧 增 加 至 9 4 ． 5 5 ％，进一步膨胀至 2 ． 8 MP a时回收率逐渐增加 至 9 7 ． 8 4 ％。本研究选取膨胀机出口压力为3 ． 2 MP a ， 此时产品回收率 9 7 ． 1 8 ％。 2 ． 4原料气中 C1 ／ C 2 组成对 C 收率的影响 原料气预冷温度为． 4 0 c C ，膨胀机出 口压力为 3 ． 2 MP a条件下 ， 考察了原料气 中 n C ／ n C 2 比值对 C 3 收率的影响 ，不 同 C ／ C 组成的原料气如表 2所 示 。 图 6为 D H X 塔 进 出 口物 料 温 度 随原 料 气 中 C ／ C 2 组成的变化 曲线 ， 从 图中可以看出 ， 随着 C ／ C 组成的增大 ， D H X塔气相入 口物料温度 。即膨胀 机 出 口物料温度和 D H X塔 液相 出 口物 料温度 ． 分 别 由 一 6 8 ． 6 5 和． 6 9 ． 6 5 ℃逐 渐 降低 至一 7 1 ． 4 5 ℃和 ． 7 3 ． 6 7 c lC 。D H X塔液相入 口物料温度 和 D H X塔 气 相 出 口物 料 温度 分 别 由． 5 0 ． 0 o ℃和． 6 3 ． 8 O ℃急 剧降低至 7 1 ． O 0 ℃和． 7 4 ． 6 3 ℃。这是 因为随着 n C ／ n C 2 的增大 ． 原料气 中甲烷含量逐渐增大 ． 由于膨 胀机 出 E l 压力不变 ．使得膨胀机 出口温度逐渐降 低 ，同时 DH X塔 液相 入 口物料 中乙烷 含 量 即冷 却 负荷也逐渐降低 ，冈此导致 D H X塔进 出口物料温 度 明显降低 。 表 2 不 同 C1 ／ c 2 组成的原料气 成分 8 6 ． 8 8 1 3 8 7 ．9 6 7 3 8 8 ．8 5 5 9 8 9 ．8 3 6 7 9 0 2 2 2 9 9 0 ．7 5 9 9 9 1 ．2 2 5 4 9 I ．6 3 2 6 l 0 ．8 6 0 2 9 ． 7 7 4l 8 ．8 8 5 6 7 ． 9 0 4 8 7 ． 5 l 8 6 6 ． 9 8 l 5 6 ． 5 l 6 l 6 ． 1 0 8 8 I ． 5 l 2 4 1 ． 5 1 2 4 1 ．5 l 2 4 1 ． 5 1 2 4 I ． 5 1 2 4 1 ． 5 i 2 4 1 ． 5 l 2 4 1 ．5l 2 4 0 2 7 2 2 0 ， 2 7 2 2 0 ，2 7 2 2 0 ，2 7 2 2 0 ． 2 7 2 2 0 ． 2 7 2 2 0 ． 2 7 2 2 0 ．2 7 2 2 0 ．2 5 2 i 0 ． 2 5 2 J 0 ． 2 5 2 l 0 ．2 5 2 1 0 ．2 5 2 i 0 ．2 5 2 J 0 ．2 5 2 l 0 2 5 2 1 0 ．0 8 0 7 0 ．0 8 0 7 0 ． 0 8 0 7 0 ．0 8 0 7 0 ．0 8 0 7 0 ．0 8 9 7 0 ．0 8 0 7 0 ．0 8 0 7 0 ．O 5 o 4 0 ． 0 5 0 4 0 ． 0 5 0 4 0 ．0 5 0 4 0 ．0 5 0 4 0 0 5 0 4 0 0 5 0 4 0 ． 0 5 04 0 ．0 5 0 4 0 ． 0 5 0 4 0 ． 0 5 0 4 0 ．0 5 0 4 0 ．0 5 0 4 0 ．0 5 o 4 O ．0 5 0 4 0 ．0 5 0 4 0 ．0 l 0 l 0 ．0 1 0 1 0 ． 0 1 0 l 0 ．0 1 0 l 0 ．0 l 0 1 0 ．0 l 0 l 0 ．0 1 0 l 0 ． 0 1 0 l 0 ．0 3 0 2 0 ． 0 3 0 2 0 ． 0 3 0 2 0 ．0 3 0 2 0 ．0 3 0 2 0 ．0 3 0 2 0 ．0 3 0 2 O ．0 3 0 2 图 6 DH X塔 进出 口物 料温度 随原料气 中 C 1 ／ c 2 组成 的变 化 曲线 图 7 C 3 产品收率 、产 品气增压 机功率 、膨胀机功 率 和丙烷压缩机功率 Wo e 随原料气中 C， ／ C 组成 的 变 化 曲线 随原料气中 C 。 ／ C 组成变化 ，产品气增压机功 率 、 丙烷压缩机功率和膨胀机功率的变化曲线如图 7所示。从图中可以看出， 随着原料气中 n C ／ n C 2 的增大 ， 产品气增压机功率略有 降低 ， 膨胀机功率 m 讪姗 删 叫 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 2 天 然气化 工 C 化 学与化 工 2 0 1 4年 第 3 9卷 略有增加。丙烷压缩机功率逐渐降低 ， 这是因为随 着原 料气 中 n C ／ 凡 C 2 逐渐 增大 ， 原料 气 中乙烷含 量 逐渐减少， 预冷后 的原料气凝液也逐渐 降低 ， 导致 丙烷 压缩机 负荷减少 。C 产 品收率 随原料气 中 n C 。 C 2 的增大而逐渐提高 ， 如图 7所示 ， 这与文 献报道一致iT - s ] 。 当 D H X塔的操作压力为定值时， C 3 产品收率随 D HX塔操作温度降低而增大 ，原料气 中n C C 2 值由8增大至 1 5时 ，产品回收率由 9 6 ． 4 3 ％逐渐增加至 9 7 ． 6 7 ％。 综上， 本研究中 C 3 产品 收率随原料气中 n C ／ C 2 的增大而提高。 3 结论 本 研 究 设 计 了 一 种 用 于 天 然 气 轻 烃 回 收 的 D HX工 艺 ， 并进 行 了优化研 究 。 结果 表 明 丙烷 压缩 机功率和 C 产品收率随原料气预冷温度 的降低先 增大后减小 随着膨胀机出口压力的降低 ， D HX塔 出口物料温度逐渐降低 。 产品气增压机功率 、 膨胀 机功率和 C 3 产品收率显著增加 ；原料气 中 n C ， 1 ／ 凡 C 逐渐增大 ， 使得 D H X塔进 出 E l 物料温度 明显 降低 ，导致 C 产品收率逐渐增加 。经优化后 D H X 工 艺原 料 气 预 冷温 度 为一 4 0 C，膨 胀 机 出 口压 力 为 3 ． 2 MP a ， C 3 产品可达 到 9 7 ． 1 8 ％。 参 考文献 【 1 ] 王遇冬， 王璐． 我国天然气凝液 回收工艺 的近况 与探讨 【 J ] ． 石油与天然气化工， 2 0 0 5 ， 3 4 1 l 1 ． 1 3 ． f 2 J 赵学波． 轻 烃回收装置 DH X工艺研究． 原料的适应 性 【 J ] ． 石油化工高等学校学 报， 1 9 9 6 ， 9 4 2 7 3 0 ． [ 3 1 赵学波． 轻烃 回收装 置 D H X工艺研 究一 膨胀机 出 口压 力的影 响 【 J ] ． 石油化工高等学校学报 ， 1 9 9 7 ， 1 0 1 8 ． 1 0． [ 4 1 赵学波． 轻烃 回收装置 D H X工艺研究． D H X塔特性分 析[ J ] ． 石油化工高等学校学报， 1 9 9 8 ， 1 8 1 1 8 2 0 ． [ 5 1 刘 家洪。 宋 光红， 蒲黎 明， 等 ． 复合 冷剂制冷 二次脱烃轻 烃回收装置[ P ] ． C N 1 0 2 4 0 8 9 1 0 A， 2 0 1 1 ． 【 6 ] 周学深，孟凡彬． 轻烃回收装 置中 D HX工艺的应用[ J ] ． 石油规划设计， 2 0 0 2 ， 1 3 6 6 2 ． 6 5 ． 【 7 ] 孙晓春． 反凝 析现象对雅克 拉凝 析气处理工 艺的影 响 f J ] ． 天然气工业， 2 0 0 6 ， 2 6 6 1 3 4 - 1 3 6 ． 『 8 1 付 秀勇． 对轻烃回收装置直 接换热工艺原理 的认 识与 分析叨． 石油与天然气化工， 2 0 0 8 ， 3 7 1 1 8 2 2 ． De s i gn a nd o pt i m i z a t i o n o f DHX pr o c e s s f or l i gh t hy dr o c a r b on r e c ov e r y f r o m na t ur a l g a s H A N S h u y ， WA N G K e l ， Q l Y a - l in f , H U L i n f , L I U H u i m in l, G A 0 X i n l ， Y A N G T i n g - t i n g ， x l A N X i a n g -f a I ， Z H A Q i n g -f a n f f 1 ． Ch i n a P e t r o l e u m En g i n e e r i n g C o ． ， L t d S o u t h w e s t C o mp a n y ， C h e n g d u 61 0 0 41 ， Ch i n a ； 2 ． S t a t e k e y L a b o r a t o r y o f H e a v y O i l P r o c e s s i n g ， C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m， Q i n g d a o 2 6 6 5 5 5 ， C h i n a Ab s t r a c t A D HX p r o c e s s f o r l i g h t h y d roc a r b o n r e c o v e r y f r o m n a t u r a l g a s w a s d e s i g n e d ，a n d t h e i n fl u e n c e s o f f e e d g a s p r e c o o h n g t e mp e r a t u r e ， o u d e t p r e s s u r e o f e x p a n d e r ， a n d C ／ C 2 mo l e r a t i o o f f e e d g a s o n D H X t o w e r t e m p e r a t u r e ， p r o p a n e c o m p r e s s o r p o we r ，c o mp r e s s o r p o w e r o f p r o d u c t g a s ，e x p a n d e r p o we r a n d C 3 r e c o v e ry r a t e we r e i n v e s ti g a t e d ．T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t p r o p a n e c o mp r e s s o r p o we r a n d C s ’r e c o v e ry r a t e i n c r e a s e d a t f i rst a n d t h e n d e c r e a s e d wi t h t h e d e c r e a s e o f f e e d g a s p r e c o o l i n g t e mp e r a t u r e ； t h e o u d e t t e mp e r a t u r e o f DHX t o w e r d e c r e a s e d wh i l e t h e c o mp r e s s o r p o w e r o f p r o d u c t g a s ，e x p a n d e r p o w e r a n d C s r e c o v e r y r a t e i n c r e a s e d w i t h t h e d e c r e a s e o f t h e o u tl e t p r e s s u r e o f e x p a n d e r ； a n d i n c r e a s i n g C , ／ C 2 mo l e r a ti o o f f e e d g a s l e d t o t h e o b v i o u s d e c r e a s e o f t h e i n l e t a n d o u t l e t t e mp e r a t u r e o f DHX t o we r ， a n d u l t i ma t e l y i n c r e a s e d C s r e c o v e ry r a t e ． T h e o p t i mu m o p e r a t i o n p a r a me t e r s f o r t h e DHX p r o c e s s we r e f e e d g a s p r e c o o l i n g t e mp e r a t u r e o f 40 ℃ a n d e x p a n d e r o u d e t p r e s s u r e o f 3 ． 2 MP a ． a n d C 3 r e c o v e r y r a t e c o u l d r e a c h 9 7 ． 1 8 ％ u n d e r t h e s e c o n d i t i o n s ． Ke y wo r d s l i g h t h y d roc a r b o n r e c o v e ry； D HX p r o c e s s ； n a t u r a l g a s ； C3 r e c o v e ry r a t e ； o p t i mi z a t i o n } _ { } } _ { } } } } } _ { } _ { } } 斗 } } _ { } _ { } 斗 } } 斗 } _ { } _ { } } _ { 卜{ } } -{ } _ { } _ 暑 } - } } 斗 } } _ { } } } } } - 暑 } _ { } _ { } } _ { } 斗 } } } ． } 上接 第 4 7页 c o u l d b e u p t o 9 4 ． 1 ％ w i t h m e t h a n e r e c o v e r y o f 3 4 ． 8 ％； a n d f o r t h e m i x e d g a s o f V C H ／ V c o 3 5 0 ／ 5 0 ， 妒 C H a n d C 0 1 i n me t h a n e a n d C O p r o d u c t g a s e s c o u l d b e u p t o 9 8 ． 5 ％ a n d 9 3 ． 7 ％ wi t h me t h a n e a n d C 02 r e c o v e ry o f 9 4 ． 7 ％ a n d 9 7 ． 3 ％， r e s p e c t i v e l y ． T h e a d s o r b e n t CMS C H4 h a d h i g h s e p a r a t i o n c o e ffic i e n t s wh i c h ma d e i t e x c e l l e n t for r e mo v i n g n i t r o g e n ， o x y g e n a n d ／ o r c a r b o n d i o x i d e f rom t h e g a s e s c o n t a i n i n g me t h a n e a n d t h e m，a n d s h o w e d g r e a t p o t e n t i a l for c o n e e n t rat i n g me t h a n e f r o m 1 o w c o n c e n t r a t i o n c o a l f n i n e me t h a n e ， b i o g a s a n d l a n d f i l l g a s b y P S A p r o c e s s ． K e y w o r d s c a r b o n n m l e c u l a r s i e v e ； n l e t h a n e c o n t e n t ’a t i o n ； n i t r o g e n r e j e e t i o n ； o x y g e n r e m o v a l ； c a r b o n d i o x i d e r e m o v a l ； P S A ； l o w C o n c e n t r a t i o n c oa l mi n e me t h a n e ；b i o g a s ；l a nd fil l g a s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m