天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析.pdf

第 2期 蒋 洪等 天然气凝液回收工艺 RS V流程的模拟与分析 6 5 天然气凝液回收工艺 R S V流程的模拟与分析 蒋 洪 ， 何愈歆 ， 杨 波 ， 张 勇 。 1 ． 西南石油大学 ， 四川 成都 6 1 0 5 0 0 ； 2 ． 中国石油川庆钻探 国际工程公司， 四川 成都 6 1 0 0 5 1 ； 3 ． 中国石油冀东油田分公司油气销售公司， 河北 唐山 0 6 3 0 0 0 摘要 回收天然气 中的乙烷及 以上组 分时 ， 当原料气 中 C O 含量超过一 定值 以后 ， 膨胀机出 口及 脱甲烷塔顶部容 易发生 C O 冻堵 。 采用外输 干气 回流 的乙烷 回收工艺 部分干气 循环工艺 R S V ， 可 以在不降低乙烷回收率的前提下提高脱 甲烷塔 的操作压力 ， 降低外输干气再压缩功率的同时有效避免 C O 2 冻堵的发生 。采用 H Y S YS软件模拟 R S V工艺回收天然气 中的 乙 烷及 以上组分 ， 实例研究表 明 原料气 C O 的物质的量分数为 2 ． 4 ％时 ， 乙烷 回收率为 8 6 ％， 乙烷回收装置不 会发生 C O 冻堵 ； 分离器过冷气相的比例不宜过 高， 一般 为 1 O ％- 3 0 ％I 夕 输 干气 回流的 比例一般为 1 0 ％- 2 0 ％； 根据不 同的原料气组成及操作工 况 ， 分 离器液相可 以选择全部过冷也可以部分过冷 。 关键词 天然气 ； 凝液 回收 ； 膨胀机 ； 二氧化碳 ； 干气 中图分类号 T Q 0 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 - 9 2 1 9 2 0 1 2 0 2 - 6 5 - 0 4 国内的凝液 回收装置大都是采用膨胀机制冷 工艺和冷剂预冷与膨胀机联合制冷的回收工艺 ， 流 程较单一 ； 回收的凝液产 品大多为液化石油气 和轻 烃 ， 仅有的几套 回收乙烷的大型深冷装置都是从国 外引进的 ， 制冷温度在一 1 0 5 ～1 1 7 ℃ 【 l 司 ； 国内在役 的乙烷 回收装置所处理 的原料气 中的 C O 含量较 低 不超过 2 ％ ， 主要是 采用 含重烃组分的回流来 吸收 C O 或降低脱 甲烷塔的操作压力等措 施 以避 免发生 C O 冻堵p - s ] a当原料气中的 C O 含量较高且 不进行 C O 预处理的情况下 ， 以上两种方法都不能 有效 的避免 C O z 冻堵的发生 ， 此时 ， 就需要 采用适 合处理更高浓度 C O 原料气的乙烷回收工艺 。部分 干气循环工艺 R S V 采用了一股外输干气过冷 回流 到脱甲烷塔顶部 ， 可 以在不降低乙烷 回收率的前提 下提高脱 甲烷塔的操作压力 ， 降低外输干气再压缩 功率的同时有效避免 C O 冻堵 的发生。因此 ， 本文 的研究对推动我国天然气凝 液回收工艺 的设计与 应用有一定 的现实意义 ， 为回收含 C 0 天然气中的 乙烷及以上重组分提供技术支持。 收稿日期 2 0 1 1 - 0 9 - 0 6 ； 作者简介 蒋洪， 男 1 9 6 5 - ， 副教授， 硕士 ，主要从 事油气储运 工程专业教学和科研工 作 ，电话 0 2 8 8 3 0 3 3 3 4 9 、 1 3 8 8 0 5 7 8 6 6 9 ， 电邮 l 1 2 2 6 8 1 9 0 q q ． t o m。 1 适 用 于 含 C O 2 原 料 气 的 乙烷 回收 工艺 为 了解决乙烷 回收装 置容 易出现 的 C 0 冻堵 问题 ，美国 O r t l o ff s 公司在单级和多级膨胀机制冷 工 艺 I n d u s t ri a l S t a n d a r d S i n g l e - s t a g e ， I S S和 Mu l t i ． s t a g e T u r b o e x p a n d e r P r o c e s s ， MT P 的基 础 上 开 发 了 以“ 分流” 为主要特征的乙烷 回收工艺旧 气体过冷 工艺 G a s S u b c o o l e d P r o c e s s， G S P 和液体过冷工艺 L i q u i d S u b c o o l e d P r o c e s s ， L S P 。 G S P工艺是针对较 贫气体 C 2 掘 液小于 4 0 0 mL ／ m3 提 出的； L S P工艺适 用于较富的原料气 C 烃液大于 4 0 0 mL ／ m 。后来 在 G S P和 L S P工艺的基础上又开发出了以“ 干气 回 流” 为特征的一系列 乙烷 回收工艺 ， 如部分干气循 环工艺 R e c y c l e S p l i t - V a p o r P r o c e s s ， R S V 、 冷干气 循环 工艺 C o l d R e s i d u e R e fl u x P r o c e s s ， C R R 和部 分 干 气 富集 循 环 工 艺 R e c y c l e S p l i t V a p o r w i t h E n r i c h m e n t P r o c e s s ， R S V E 等t7 1 。这三种“ 回流” 工艺 中， C R R工艺的乙烷回收率最高 ，但是由于其需要 在脱 甲烷塔顶部安装一 个小型的压缩机 ，投资较 高 ； R S V E工艺可处理的原料气 中 C O 2 含量最高， 但 其 乙烷回收率最低 ； R S V工艺的乙烷 回收率也很高 且投资较低 ， 可 以与 G S P工艺进行转化 ， 操作灵活。 从上世纪 9 0年代末至今 ，国外 已有数十套 乙烷回 收装置采用 了 R S V工艺 。 因此 ， 本文重点对 R S V工 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 天 然气化 工 2 0 1 2年 第 3 7卷 艺 回收天然气 中的乙烷及 以上组分进行研究与模 拟分析。 2 部分干气循环工艺的技术特点 R S V工艺流程如图 1 所示 ， 原料气通过入 口换 热器与脱 甲烷塔塔顶干气和塔的侧线 物料进行换 热 ， 预冷后 进入分离器 ， 分离 出的气 相物流一部分 通过膨胀机降压后作为脱 甲烷塔的第三股进料 ； 另 一 部分气相物流与分离器的一部分液相物 流混合 后通过脱甲烷塔塔顶过冷器降温后作 为脱 甲烷塔 的第二股进料 ； R S V工艺最大的特点是添加了一股 由过冷外输干气组成的脱 甲烷塔塔顶进料 ， 这一改 进可以有效的提高 乙烷 回收率。 外输干气回流 E - 1 0 2 E 一 1 0 1 一 原料气人 口换热器 ； E 一 1 0 2 一 过冷器； D 一 1 0 1 一 分离器 ； C 一 1 0 1 一 膨胀机组 ； T l 0 l 一 脱甲烷塔 图 1 R S V工艺流程 F i ll RS V p r o c e s s f 0 r e t h a n e r e c o v e r y R S V工艺的技术特点主要有以下几点 1 提高了可处理原料气的 C 0 含量 分离器液相与一部分气相过冷后 进入脱 甲烷 塔上部 ，这股 物料 中的 C ， 、 C 组分 可 以吸收部 分 C O 。 ， 降低 C 0 2 的气相分压 ； 同时， 外输干气 回流的 设计可 以使脱 甲烷塔的操作压力设定的更高 ， 从而 降低塔顶几块塔板处形成 C O z 固体的可能性 ； 这 两点综合起来 的结果就是脱甲烷塔顶部 的操作条 件偏离了固体 C 0 的形成条件。O a l o ff公 司曾对其 开发的 G S P 、 R S V等乙烷 回收工艺可处理的原料气 C O 浓度进行了论证在原料气组成与处理量均相 同的情况下 ，乙烷回收率为 9 O ％时 ， G S P工艺可处 理 的原料气 C 0 2 的物质 的量分数为 1 ． 1 ％， R S V工 艺可处理的原料气 C O 的物质的量分数为 1 ． 8 ％ 原 T 一 1 O l 料气组成和条件不同时 ， 乙烷回收装置可处理的原 料气 C O 浓度也会不同 。 2 提高了乙烷回收率 过冷后 的分离器气 、 液相混合物料实际上可 以 视为塔顶的冷凝 回流， 使脱 甲烷塔成为一个真正的 精馏塔 ， 这股进料 中的重烃与脱甲烷塔顶部 的上升 气相逆 流接触 ， 不断吸收冷凝气 中的乙烷 ， 提高乙 烷回收率。而且 ， 回流的外输干气 几乎是纯甲烷 可以对塔顶气相进行精馏 ， 最大限度减少乙烷和较 重组分从塔顶 的损失。研究表 明 原料气 C O 的物 质的量分数为 2 ． 4 ％时 ， 在消耗相同的外输干气再压 缩功率的情况下 ， G S P工艺的乙烷回收率为 9 1 ． 2 ％， R S V工艺的乙烷 回收率为 9 7 ． 2 ％『 8 】 。 3 降低了乙烷回收装置的能耗 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 期 蒋 洪等 天然气凝液 回收工艺 KS V流程的模拟与分析 6 7 分离器部分气相不进入膨胀机而是在过 冷后 直接进入脱 甲烷塔 ， 这样 ， 膨胀机的进料量减少 ， 可 以提高乙烷 回收装置的处理量 ， 脱 甲烷塔塔压的提 高也降低 了膨胀机 的膨胀 比， 从而降低 了外输干气 所需的再压缩功率 。 文献【 7 】 对 G S P工艺、 R S V工艺 、 C R R工艺和 R S V E工艺 的乙烷 回收率与其对应 的 压缩功率进行 了比较 ， 其结果见图 2 。 G“ R R ／ 一 一 一 _ 二 一 ， - ． 一 ● _ ● 一 ／ P V j ／ ． ， 一 一 ＼ ， 圈 一 ， r 一 _ ● 一 ． ／ 。 f ／ ／／ ／ ～ | ／ ／ ／ J I ／ 4 O 5 O 6 0 7 0 8 O 9 0 l 0 0 压缩功率，2 4 ． 5 5 k W／ 1 o m 图 2 乙烷回收率与压缩功率的关系图 Fi g ． 2 Re l a ti o n s h i p s b e t we e n e t h a n e r e c o v e r y r a t e a n d c o m pr e s s i o n powe r 3 R S V工艺的模拟与分析 与传统 的膨胀机工艺不同 ， R S V工艺 中最关键 的部分 就是确定分离器气液相过冷 比例及外输干 气回流比例等参数。因此， 本文采用 H YS Y S软件对 R S V工艺 回收天然气 中的乙烷及 以上组分进行 了 模拟 ，建立 了四种不 同的方案 以研究脱 甲烷塔塔 压、 分离器气液相过冷 比例及外输干气 回流 比例等 4种 因素对 乙烷回收率、乙烷 回收装置能耗及 C O 冻堵的影响。 3 ． 1 实例 研 究 原料气 压力为 6 ． 2 MP a ， 温度为 4 8 ℃， 处理量为 1 5 0 x l 0 4 m 3 ／ d ， 原料气组成见表 1 。 原料气经过人 口换 热器换热后采用丙烷预冷到- 2 8 ℃。 外输干气压力为 6 ． 2 MP a 。工艺模拟计算 中的热力学模 型选用 P e n g ． R o b i n s o n方程 ， 换热器选用板翅式换热 器 ， 膨胀机 组 膨胀 端 绝热效 率 为 8 5 ％，压缩 端绝 热 效率 为 7 5 ％。 表 1 原料气 干基 组成表 T a b l e 1 C o mpos i t i o n o f f e e d g a s d ry b a s i s 流程工艺参数 的确定是在保证外输干气和 乙 烷产品质量的前提下 ， 尽量提高乙烷 回收率i s - 砌 。外 输干气的质量满足 国家一类天然气 的技术指标 ， 乙 烷产品的质量符合 天然气处理与加工工程数据手 册 中高纯度乙烷质量标准【 1 1 】 甲烷质量分数小于 1 ． 5 ％、 C O 质量分数小于 0 ． 0 0 l ％ 。 R S V工艺参数的 设置及模拟结果见表 2 、 表 3 ， 脱 甲烷塔塔板上物流 的 C O 冻堵温度裕量见图 3 。 表 2 R S V工艺参数 Ta b l e 2 P a r a me t e r s o f RS V p r o c e s s 方案 一 二 三 四 分离器气相过冷 比例 ， ％ l 5 1 0 l 5 1 0 。 。 ‘ 分离器液相过冷 比例 ／ ％ l 0 0 1 0 0 l 0 0 5 O 外输_T气凹流量 ／ ％ 1 5 l 2 1 5 1 2 脱 甲烷塔操作压 力 ／ k P a 2 6 0 0 2 6 0 0 2 2 0 0 2 6 0 0 分离器操作温度 ， ℃ - 5 6 ． 3 5． 5 8 ． 7 2 ． 5 9 ． 4 4 ． 5 8 ． 1 1 膨胀机 出温度 ／ ℃ ． 8 8 ． 8 4 ． 9 0 ．2 1． 9 5 ． 0 1 ． 8 9 ． 9 膨胀机 出口雎力 ／ k P a 2 6 5 0 2 6 5 0 2 3 0 0 2 6 5 0 乙烷回收率 8 4 ． 6 8 5 ． 8 8 5 ．6 8 6 乙烷回收装嚣是否发生 C O 2 冻堵 不冻堵 不冻堵冻 堵不冻堵 C O 外输千气 l l l 的 x c 【 1 ， ％ 1 ． 1 1 1 ． O 6 O ．9 3 1 ． 0 8 乙烷产 品中的 X C O 2 ／ ％ 2 8 ． 3 6 2 8 ． 7 7 3 0 ． 5 2 8 ． 3 外输干气再压缩 功率 ／ k W 2 2 0 3 2 1 0 l 2 8 6 9 2 0 9 4 厶 ． ． 丙烷制冷消耗 的功 率 ／ k W 8 2 ． 7 l 2 2 ． 4 7 6 ．3 l l 4 ． 2 脱乙烷塔塔顶冷凝器功率 ／ k W 3 7 l 3 7 6 ．4 4 0 1 ． 9 3 7 6 ． 1 。 脱 乙烷塔塔底 重沸 器功率 ／ k W 2 5 0 ． 7 2 5 1 ． 7 2 3 6 ． 5 2 5 2 ． 1 总功率 ， k W 2 9 0 7 ．4 2 8 5 1 ． 5 3 5 8 3 ． 7 2 8 3 6 ． 4 表 3乙烷 回收装置 C O2 结冰温度预 测 Ta b l e 3 Pr e d i c t i o n o f CO2 f r e e z i n g t e mp e r a t u r e f o r e t ha n e re c ov e r y de v i c e 注 了 1 一温度 ，℃ h--C O ．,结冰温度，℃； △丁一c o 结冰 温度裕量，AT丁一 瓦 } 2，℃ ∞ ％％ 5 { 骢 铂 ． 料 巨 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 8 天然气化 工 2 0 1 2 年第 3 7卷 一 1 i 。 繁一 方案一 一方案三 一方粲四 脱 烷塔塔板数 图 3 脱 甲烷塔塔板物流的 C O。 冻堵温度裕量 Fi g ． 3 M a r g i n t o C02 f r e e z i n g t e mp e r a t u r e o f s t r e a ms o n d e me t h a n i z e r t r a y s 3 ． 2模拟 结果 分析 由图 3可知 ， R S V工艺脱 甲烷塔顶部塔板上的 C O 冻堵温度裕量较大 ，因为分离器气相和液相混 合后 的过冷物料可以吸收塔板上的 C O ，降低了塔 板上的 C O 浓度且顶部塔板上 的物料的组成较贫 ， 降低了塔板物流的固体 C O 形成温度。随着 C O 在 下层塔板上 的不断累积 ，第 1 4和 1 5块塔板上的 C O 浓度已经很高 ，而这两块塔板上物料的组成较 富 ， 其 固体 C O 的形成温度较高 ， 由于这两块塔板 的温度较低 ， 故很容易发生 C O 冻堵 。脱甲烷塔的 侧线重沸物料的进塔位置为第 1 6块塔板 ，从该塔 板开始塔板温度迅速升 高 ，下层塔板上不会发生 C 0 2 冻堵。 结合表 2 - 3和图 3的数据可知 方案 四中乙烷 回收装置的 C O 冻堵温度裕量大于 5 ℃、乙烷 回收 率为四种方案中的最高值 8 6 ％、 乙烷 回收装置的能 耗为四种方案 中的最小值 2 8 3 6 ． 4 k W，故方案 四为 最佳方案 。 方案二与方案一相 比 外输干气 回流比例和分 离器过冷气相 比例 的减少导致外输干气再压缩功 率 降低 了 1 0 2 k W，乙烷 回收率提高 了 0 ． 8个百分 点 ，但脱 甲烷塔第 1 5块塔板上的 C O 冻堵温度裕 量小于 3 c lc ， 容易发生 C O 冻堵 。 对比分析方案三与方案一的模拟结果可知 由 于脱 甲烷塔操作压力的降低 ， 分离器和脱甲烷塔的 温度都明显降低 ，乙烷 回收率提高 了 1 个百分点 ， 但膨胀机 出 口压力的降低也导致外输干气压缩功 率增加 了 6 6 6 k W， 最重要 的是脱 甲烷塔第 l 4和 1 5 块塔板发生了 C O 冻堵。 方案 四在方案二的基础上将分离器液相进入 过冷器的比例减半 ， 外输干气中的 C O 含量略有上 升 ，但也提高了脱甲烷塔第 1 5块塔板上的 C O 冻 堵温度裕量。 4 主要 结论 通过上 面的研究 和对 R S V工艺的模拟分析可 以得出以下结论 1 与传统的标准膨胀机制冷工艺相比， R S V 工艺提高了可处理原料气的 C 0 2 含量 ； 提高了乙烷 回收率 ； 降低 了乙烷 回收装置的能耗。 2 在原料气中 C O 的物质的量分数高达 2 ． 4 ％ 的条件下 ， 采用 R S V工艺回收天然气中的乙烷及 以 上组分时 ， 乙烷 回收率为 8 6 ％， 乙烷 回收装 置不会 发生冻堵 ， 外输干气中的 C O 含量符合 国家一类天 然气标准 ， 乙烷产 品中的 C O z 含量较高 ， 需 对其 中 的 C O 进行脱除。 3 对于采用膨胀机制冷工艺的乙烷回收装置 来说， 膨胀机提供了流程所需的大部分冷量。因此， 采用 R S V工艺回收天然气中的乙烷及 以上组分时 ， 分离器过冷气相的比例不宜过高 ，一般为 l 0 ％- 3 0 ％； 同时， 脱 甲烷塔塔顶干气所提供的冷量也限制 了 外输干气回流量的大小 ，外输干气回流的比例一般 为 1 0 ％～ 2 O ％；根据不同的原料气组成及操作工况 ， 分离器液相可以选择全部过冷也可以部分过冷。 参考文献 【 1 】 苏建华 ， 许 方可 ， 宋 德琦 ， 等． 天然气 矿场集输 与处 理 【 M] ． 北京 石油工业出版社 ， 2 0 0 4 ． 1 3 8 1 3 9 ． [ 2 ] 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 1 1 - 1 3 ． 【 3 ] 徐文 渊 ， 蒋 长安． 天然 气利用手册[ M ] ． 北 京 石 油工业 出版 社 ， 2 0 01 ． 6 6 7 6 7 9 ． [ 4 ] 王修 康． 天然气深冷处理工艺的应用与分析[ J ] ． 石油 与 天然气化 工 ， 2 0 0 3 ， 3 2 4 2 0 0 2 0 3 ． [ 5 ] 于海迎． 油 田气深冷技术在大庆油 田的应用[ J ] ． 油气 田 地面工程 ， 2 0 0 8 ， 2 7 5 3 - 4 ． [ 6 ] Wi l k i n s o n J D ， Hu d s o n H M．T u r b o e x p a n d e r p l a n t d e s i g n s c a n p r o v i d e h i g h e th a n e r e c o v e r y w i t h o u t i n l e t C 02 r e m o v a l [ J ] ． O il G a s J ， 1 9 8 2 ， 8 0 1 8 2 8 1 2 8 4 ， 2 8 9 2 9 0 ． [ 7 ] P i t m a n R N ， Hu d s o n H M， Wi l k i n son J D ． N e x t g e n e r a t i o n p r o c e s s e s f o r N G Id L P Ge o v e ry[ q．T e x a s 7 7 t h A n n u a l C o n v e n t i o n o f t h e GP A， 1 9 9 8 ． 【 8 ] C a m p b e l l R o y E ，Wi l k i n s o n J o h n D ．Hy d r o c a r b o n g a s p r o c e s s i n g [ P ] ． U S 5 5 6 8 7 3 7 ， 1 9 9 6 ． 下转第 7 8页 ∞ ∞ 如 ∞ 如 m 0 m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 8 天然 气化 工 2 0 1 2年 第 3 7卷 [ 2 2 】H a g e n G P ， S p a n g l e r M J ． P r e p a r a t i o n o f p o l y o x y m e t h y l e n e d i me t h y l e 山e I s b y c a t a l y t i c c o n v e r s i o n o f f o r ma l d e h y d e f o r m e d b y o x y - d e h y d r o g e n a t i o n o f d i me t h y l e t h e r [ P ] ．U S 2 0 0 3 1 7 1 5 3 4 ， 2 0 0 3 ． [ 2 3 】陈静， 唐中华， 夏春谷， 等． 聚甲氧基甲缩醛的制备方法 ． CN I O1 1 8 2 3 6 7 ． 2 0 o 8 ． [ 2 5 】李 晓云， 于海斌， 孙彦 民， 等． 一种 以负 载氧化铌催化剂制 备聚甲醛二甲醚 的方法【 P ] ． C N 1 0 1 9 7 2 6 4 4 ， 2 0 1 1 ． 【 2 6 】刘劲松， 于鹏， 施 昌智， 等． 一种气 相法 由 甲醇生成 D M Mx 的工艺【 P ] ． C N 1 0 2 0 3 0 6 2 1 ， 2 0 1 1 ． Re s e a r c h p r o g r e s s i n p o l y o x y me t h y l e n e d i me t h y l e t h e r s S HIG∞ n g， C HEN Yi n g - z a n， CHE N Xu e ， Z HANG Me i ， Z HANGXi n g - q i a n C o l e g e o f P e t r o c h e m i c a l T e c h n o l o g y ， L a n z h o u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o gy， L a n z h o u ， 7 3 0 0 5 0 ， C h i n a A b s t r a c t P o l y o x y m e thy l e n e d i m e t h y l e th e r s P O D M E s h o w e d g r e a t p o t e n t i a l a s a d d i ti v e f o r r e g u l a r d i e s e l f u e 1 ．T h e i r p h y s i c o c h e mi c a l p r o p e r t i e s ， s y n t h e t i c p r o c e s s e s a n d r e l a ti v e c a t aly s t s we r e s u mma ri z e d a n d r e v i e w e d ． Ke y wo r d s pol y o x y me t h y l e n e d i me thy l e t h e rs； P OD ME； f u e l a d d i ti v e ； s y n t h e s i s ； c a t a l y s t ； rev i e w 上接第 6 8页 [ 9 1 C a m p b e l l R o y E ，Wil k i n s o n J o h n D ．Hy d r o c a r b o n g a s p r oce s s i n g 网 ． U S 6 1 8 2 4 6 9 ， 2 0 0 1 ． 【 i 0 ]C a mp bel l R o y E ，Wi l k i n s o n J o h n D ．Hy d r o c a r b o n g a s p r o c e s s i n g [ P ] ． U S 5 9 8 3 6 6 4 ， 1 9 9 9 ． [ 1 1 】G a s P r o c e s s o r s A s s o c i a t i o n ． G P S A E n g i n e e ri n g D a t a B o o k 【 M】 ． 1 l t h E d ． T u l s a G a s P r o c e s sors S u p p li e r s A s s o c i a ti o n ， 1 9 9 8 ． S i mu l a t i o n a n d an a l y s i s o n RS V p r o c e s s f o r e t h a n e r e c o v e r y f r o m n a t u r al g a s c o n t a i n i n g CO2 J T A N G H o 略 ， H E Y u - x i n 1 ． Y A N G B ． Z H A N G Y 0 n 1 ． S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e rs i t y ， C h e n g d u 6 1 0 5 0 0 ， C h i n a ； 2 ． I n t e rna t i o n a l L t d ． 。 C h u a n q i n g Dr i l l i n g E n g i n e e rin g C o mp a n y L i d ． ， CNP C ， Ch e n g d u 6 1 0 0 5 1 ， C h i n a ； 3 ． O i l a n d G a s S a l e C o m p a n y ， J i d o n g O i l F i e l d B r a n c h ， C N P C ， T a n g s h an 0 6 3 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t Wh e n u s i n g t u r b o e x p a n d e r r e f r i g e r a ti o n p r o c e s s t o r e c o v e r e t h a n e f r o m n a t u r a l g as， i f t h e c o n t e n t o f C 02 i n f e e d g a s was h i g h e r than a l i mi t v alu e 。 t h e o u t s i d e o f the e x p a n d e r a n d t h e t o p o f d e me t h a n i z e r mi g h t c a u s e the f o r ma t i o n o f s o l i d C O2 ． Us i n g R e c y c l e S p l i t - V a p o r R S V P r o c e ss t o r e c o v e r e tha n e f r o m n a t u r al g a s c o u l d i n c r e a s e the p re ssu re o f t h e d e m e t h a n i z e r w i tho u t r e d u c i n g e than e r e c o v e r y r a t e ， a v o i d i n g f o r mi n g s o li d C O2 w h i l e r e d u c i n g t h e c o mp r e s s i o n p o we r o f r e s i d u e g as． HYS YS s o f t w a r e w a s u s e d t o s i mu l a t e RS V p r o c e ss for r e c o v e ri n g e tha n e f r o m n a t u r a l g a s ． T h e r e s u l t s s h o w e d tha t w h e n C 02 mo l e f r a c ti o n i n f e e d g a s was 2 ． 4 ％， e tha n e r e c o v e r y r a ti o was 8 6 ％， a n d t h e re w as n o s o l i d C O2 f o rm a ti o n i n the e tha n e r e c o v e r y d e v i c e ；t l l e r a t e o f s u b c o o l e d s e p a r a t o r v a p o r s h o u l d n o t be t o o h i g h 。 c o mmo n l y bei n g bet w e e n 1 0 ％ a n d 3 0 ％； t h e rat e o f rell u x r e s i d u e g a s w as c o mmo n l y be t w e e n 1 0 ％ a n d 2 O ％ and d e p e n d i n g o n f e e d g as c o mpos i t i o n o f the a n d o p e r a ti o n c o n d i ti o n s ， a ll o f t h e l e a n o i l l i q u i d f r o m s e p a r a t o r wo u l d be s u beo o l e d a n d t h e n f e d t o d e me t h a n i z e r o r a por t i o n o f l e an o i l l i q u i d was wi thd r a w n t o be s u b c ool e d and the n f e d t o d e me tha n i z e r , wh il e the r e s t o f i t w a s fed t o d e me t h a n i z e r d i ree d y ． Ke y wo r d s n a t u r a l g as； NGL r e c o v e r y ； e x p and e r ； c a r b o n d i o x i d e ； s p l i t - v a por 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m