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[摘 要]现阶段很多的天然气处理装置都是采用丙烷+膨胀机制冷的DHX冷凝分离工艺回收C3+轻烃。但是由于我国使用天然气的地区越来越多，以致于很多的天然气都供不应求，而且在实现天然气处理装置改进与运行的过程中还出现了一些实质性的问题。因此本文主要从天然气的基本处理流程出发，对天然气处理装置改进与运行中存在的问题进行分析，在实际分析的过程中对天然气处理装置改进与运行中存在的问题进行优化，为日后天然气处理装置改进与运行的优化方法打下坚实的基础。
[关键词]天然气处理装置；改进与运行；优化
中图分类号：TE96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0318-01
1天然气的基本处理流程
根据实际的数据以及调查研究发现，现阶段高尚堡天然气处理装置设计工况下丙烷收率为95.7%，随着原料气流量、气质及装置操作参数的改变，丙烷收率逐渐降低，目前，丙烷收率仅有52.2%，以此只有提高装置的适应性和丙烷收率，才能保证装置的高效运行[1]。因此为了让大家更方便的了解高尚堡天然气的处理流程，本文总结了传统常规的处理流程，具体的步骤如图1、图2所示。
图1 原料气脱硫、脱水单元工艺流程图
图2 凝液回收单元工艺流程图
以上的两个图主要各自表现了原料气脱硫、脱水单元工艺流程图和凝液回收单元工艺流程图，在整体的材料进入原料气压缩机组增压，然后再进行干法脱硫和分子筛脱水，最终就可以得到稳定的轻烃和液化气。
2天然气处理装置改进与运行中存在的问题
2.1液化气铜片腐蚀不合格
现阶段在对天然气的处理装置还存在一定的问题，这主要说明液化气铜片腐蚀不合格，很多时候从一些数据中就可以直接看出很多的液化气铜片腐蚀存在不合理的现象。在实际的应用中可以找到这样的例子：在2009年的时候，装置原料气体中的氧气质量浓度为50-77之间，为了可以满足天然气的使用情况，便在整体的优化过程中设置了干法脱硫塔对原料气进行脱硫。
2.2设备冻堵
在天然气处理优化过程中发现，随着原料中酸性的成分增加，这就一定程度上影响了分子的脱水效果，进而大大的减短了分子的使用寿命，进而就会很容易造成设备冻堵的情况，给天然气优化带来了一定的阻碍[2]。因此在实际的装置处理中，可以确定的就是膨胀剂出口的塔顶和塔底设备中发生了水合物冻堵的情况，这种情况不仅影响了丙烷收率和丙烷的质量，还严重的影响了装置的安全运行。
3天然气处理装置改进与运行的优化方法
在对天然气处理装置改进与运行优化的过程中要采用科学、合理的方式进行全面的优化。主要的优化方法包括几种形式：第一种形式就是酸气脱除方法、第二种形式就是处理装置运行优化，只有将原材料中的CO2和H2S按照正确的方式脱除到合理的范围内，并在此基础上对装置进行优化，只有提高丙烷的回收率，才可以真正意义上的保证天然气的高效平稳运行。
3.1酸气脱除方法
在对天然气使用脱出方法的过程中，可以通过HYSYS软件模拟结果，从结果中可以得出准确的数据：想要更好的进行天然气处理装置改进与运行优化，最重要的就是保证液化气的铜片腐蚀在No.1级，净化气中HAS质量浓度不能超过2. 6mg/m3，要保证回收凝液后的外输干气中CO2摩尔分数不超过3%，在实际的天然气处理装置改进与运行酸气脱除要从以上几个不同的地域进行整体的脱除，以免天然气处理的方法不恰当，天然气的质量不高[3]。所以在以上的酸气脱除的过程中就会产生一种形式：酸性组分子筛寿命的影响大大减小，降低了设备中发生水合物冻堵的可能性，给天然气处理装置改进与运行提供了方便的运行。
3.2处理装置运行优化
在操作天然气处理装置改进与运行的过程中发现，丙烷制冷+膨胀机制冷的DHX凝液回收工艺流程在整个天然气运行的过程中非常重要，这不仅仅影响着丙烷收率和装置能耗的关键参数，还在一定程度上降低了分离器的温度和整体的使用压力。在实际的操作中就会出现这样一种情况：丙烷收率与装置能耗之间同样相互制约，但是这两者之间存在着一定的平衡问题[4]。在使通过这种方式并不能准确的保证天然气装置的正常运行，因此要在实际的操作中对天然气的处理装置进行优化运行。这种装置优化的形式主要包括以下几个方面：
3.2.1脱丁烷塔操作压力
从基本的理论上讲，脱丁烷塔操作压力降低，天然气中的燃点也就随之降低，导致天然气中的沸点也就逐渐降低。但是脱丁烷塔操作压力越低，塔顶回流罐全冷凝的温度越低，所以为了保证受塔定冷凝器制冷能力的限制，这种装置的温度不能低于45度，如果温度低于45度，导致的后果就是塔顶会损失一定量的轻烃，导致液化气产品数量降低。为了更好的说明脱丁烷塔操作压力的问题，笔者对其进行了一定的实验，得出的数据如下表格1所示。
3.2.2脱乙烷塔操作压力
同时，在分析天然气处理装置改进与运行优化的过程中，脱乙烷塔的操作压力越低，塔底重沸器需要的热负荷也就越低，但是在实际的操作中为了可以更好的使脱乙烷塔出来的凝液可以顺利的通过脱乙烷塔管线进入道不同的设备中，根据实际的工程经验来看，所需要的操作压力可以高达至50KPa，这个数据可以说明的就是脱乙烷塔操作压力在天然气制作中的重要性，即脱乙烷塔塔顶的压力为1750KPa[5]。这个数据就直接说明了脱乙烷塔操作压力在实际操作中的具体状况。
3.2.3膨胀机出口压力
在分析天然气处理装置改进与运行优化过程中，膨胀机出口压力也是非常重要的一点。根据下图3所示，在一定的温度和标准下，将膨胀机出口压力由1250kPa降至650kPa，丙烷收率和脱乙烷塔热负荷随膨胀机出口壓力的降低而升高[6]。但是在整体的优化过程中发现，当膨胀机出口压力高于800kPa时，就会一定程度上降低膨胀机出口压力，这个时候丙烷收率己经很高。
图3膨胀机出口压力对装置能耗和丙烷收率的影响
4结束语
综上所述，随着现阶段我国科技和工业技术不断发展和提升，越来越多的地区都开始使用天然气，不管是人们的日常生活还是工业加工中，天然气都是非常重要的资源。但是现阶段由于天然气原材料中的H2S和CO2含量升高，流量降低，这样的情况就会造成液化气铜片腐蚀不合格，这样就无法达到效益的最大化。所以就要对天然气处理装置改进与运行中存在的问题进行优化，找到合适的方式进而解决问题，让天然气可以更好的供人们使用，满足人们的生活和生产所需。
参考文献
[1]杨伟，叶帆.轻烃回收装置收率计算与优化分析[J].石油与天然气化工.2011（05）
[2]张显军，王磊，谢军等.提高轻烃收率的措施及应用[J].石油与天然气化工.2012（04）
[3]胡文杰，米琳.“膨胀机十重接触塔”天然气凝液回收上艺的优化[J].天然气工工业.2012（04）
[关键词]天然气处理装置；改进与运行；优化
中图分类号：TE96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0318-01
1天然气的基本处理流程
根据实际的数据以及调查研究发现，现阶段高尚堡天然气处理装置设计工况下丙烷收率为95.7%，随着原料气流量、气质及装置操作参数的改变，丙烷收率逐渐降低，目前，丙烷收率仅有52.2%，以此只有提高装置的适应性和丙烷收率，才能保证装置的高效运行[1]。因此为了让大家更方便的了解高尚堡天然气的处理流程，本文总结了传统常规的处理流程，具体的步骤如图1、图2所示。
图1 原料气脱硫、脱水单元工艺流程图
图2 凝液回收单元工艺流程图
以上的两个图主要各自表现了原料气脱硫、脱水单元工艺流程图和凝液回收单元工艺流程图，在整体的材料进入原料气压缩机组增压，然后再进行干法脱硫和分子筛脱水，最终就可以得到稳定的轻烃和液化气。
2天然气处理装置改进与运行中存在的问题
2.1液化气铜片腐蚀不合格
现阶段在对天然气的处理装置还存在一定的问题，这主要说明液化气铜片腐蚀不合格，很多时候从一些数据中就可以直接看出很多的液化气铜片腐蚀存在不合理的现象。在实际的应用中可以找到这样的例子：在2009年的时候，装置原料气体中的氧气质量浓度为50-77之间，为了可以满足天然气的使用情况，便在整体的优化过程中设置了干法脱硫塔对原料气进行脱硫。
2.2设备冻堵
在天然气处理优化过程中发现，随着原料中酸性的成分增加，这就一定程度上影响了分子的脱水效果，进而大大的减短了分子的使用寿命，进而就会很容易造成设备冻堵的情况，给天然气优化带来了一定的阻碍[2]。因此在实际的装置处理中，可以确定的就是膨胀剂出口的塔顶和塔底设备中发生了水合物冻堵的情况，这种情况不仅影响了丙烷收率和丙烷的质量，还严重的影响了装置的安全运行。
3天然气处理装置改进与运行的优化方法
在对天然气处理装置改进与运行优化的过程中要采用科学、合理的方式进行全面的优化。主要的优化方法包括几种形式：第一种形式就是酸气脱除方法、第二种形式就是处理装置运行优化，只有将原材料中的CO2和H2S按照正确的方式脱除到合理的范围内，并在此基础上对装置进行优化，只有提高丙烷的回收率，才可以真正意义上的保证天然气的高效平稳运行。
3.1酸气脱除方法
在对天然气使用脱出方法的过程中，可以通过HYSYS软件模拟结果，从结果中可以得出准确的数据：想要更好的进行天然气处理装置改进与运行优化，最重要的就是保证液化气的铜片腐蚀在No.1级，净化气中HAS质量浓度不能超过2. 6mg/m3，要保证回收凝液后的外输干气中CO2摩尔分数不超过3%，在实际的天然气处理装置改进与运行酸气脱除要从以上几个不同的地域进行整体的脱除，以免天然气处理的方法不恰当，天然气的质量不高[3]。所以在以上的酸气脱除的过程中就会产生一种形式：酸性组分子筛寿命的影响大大减小，降低了设备中发生水合物冻堵的可能性，给天然气处理装置改进与运行提供了方便的运行。
3.2处理装置运行优化
在操作天然气处理装置改进与运行的过程中发现，丙烷制冷+膨胀机制冷的DHX凝液回收工艺流程在整个天然气运行的过程中非常重要，这不仅仅影响着丙烷收率和装置能耗的关键参数，还在一定程度上降低了分离器的温度和整体的使用压力。在实际的操作中就会出现这样一种情况：丙烷收率与装置能耗之间同样相互制约，但是这两者之间存在着一定的平衡问题[4]。在使通过这种方式并不能准确的保证天然气装置的正常运行，因此要在实际的操作中对天然气的处理装置进行优化运行。这种装置优化的形式主要包括以下几个方面：
3.2.1脱丁烷塔操作压力
从基本的理论上讲，脱丁烷塔操作压力降低，天然气中的燃点也就随之降低，导致天然气中的沸点也就逐渐降低。但是脱丁烷塔操作压力越低，塔顶回流罐全冷凝的温度越低，所以为了保证受塔定冷凝器制冷能力的限制，这种装置的温度不能低于45度，如果温度低于45度，导致的后果就是塔顶会损失一定量的轻烃，导致液化气产品数量降低。为了更好的说明脱丁烷塔操作压力的问题，笔者对其进行了一定的实验，得出的数据如下表格1所示。
3.2.2脱乙烷塔操作压力
同时，在分析天然气处理装置改进与运行优化的过程中，脱乙烷塔的操作压力越低，塔底重沸器需要的热负荷也就越低，但是在实际的操作中为了可以更好的使脱乙烷塔出来的凝液可以顺利的通过脱乙烷塔管线进入道不同的设备中，根据实际的工程经验来看，所需要的操作压力可以高达至50KPa，这个数据可以说明的就是脱乙烷塔操作压力在天然气制作中的重要性，即脱乙烷塔塔顶的压力为1750KPa[5]。这个数据就直接说明了脱乙烷塔操作压力在实际操作中的具体状况。
3.2.3膨胀机出口压力
在分析天然气处理装置改进与运行优化过程中，膨胀机出口压力也是非常重要的一点。根据下图3所示，在一定的温度和标准下，将膨胀机出口压力由1250kPa降至650kPa，丙烷收率和脱乙烷塔热负荷随膨胀机出口壓力的降低而升高[6]。但是在整体的优化过程中发现，当膨胀机出口压力高于800kPa时，就会一定程度上降低膨胀机出口压力，这个时候丙烷收率己经很高。
图3膨胀机出口压力对装置能耗和丙烷收率的影响
4结束语
综上所述，随着现阶段我国科技和工业技术不断发展和提升，越来越多的地区都开始使用天然气，不管是人们的日常生活还是工业加工中，天然气都是非常重要的资源。但是现阶段由于天然气原材料中的H2S和CO2含量升高，流量降低，这样的情况就会造成液化气铜片腐蚀不合格，这样就无法达到效益的最大化。所以就要对天然气处理装置改进与运行中存在的问题进行优化，找到合适的方式进而解决问题，让天然气可以更好的供人们使用，满足人们的生活和生产所需。
参考文献
[1]杨伟，叶帆.轻烃回收装置收率计算与优化分析[J].石油与天然气化工.2011（05）
[2]张显军，王磊，谢军等.提高轻烃收率的措施及应用[J].石油与天然气化工.2012（04）
[3]胡文杰，米琳.“膨胀机十重接触塔”天然气凝液回收上艺的优化[J].天然气工工业.2012（04）