凝析油、轻烃深加工处理设计*

杨　晟，李　静，王克良，沈秋玉，杜廷召，邹广华

（1.六盘水师范学院化学与化学工程系，贵州六盘水553004；2.中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北任丘062552）

工程师园地

凝析油、轻烃深加工处理设计*

杨晟1，李静1，王克良1，沈秋玉1，杜廷召2，邹广华1

（1.六盘水师范学院化学与化学工程系，贵州六盘水553004；2.中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北任丘062552）

摘要：以煤层气处理出来的副产品——凝析油、轻烃为原料，进行深加工处理设计，得到经济附加值更高的几种产品，对此方案进行了工艺流程设计和总体平面布置。

关键词：凝析油；轻烃；设计

随着人类工业活动对能源的需求，煤层气作为一种非常规天然气，越来越受到人们的重视。我国煤层气资源含量丰富，位居世界第三大煤层气储藏国[1]。因此，有效地开发利用煤层气资源对于节能减排来说意义重大。目前，国内处理煤层气的技术已经相对成熟。大体都是在集注站内经过分离、压缩、脱水、二次分离，最终得到合格的气体。但是在处理煤层气的过程中，会伴随着生产一定量的凝析油和轻烃[2]。凝析油主要是煤层气中C5以上重组分，轻烃则主要是煤层气中C2～C4组分。以前，国内对煤层气加工处理过程中产生的凝析油和轻烃的利用不够重视，很少考虑凝析油和轻烃的深加工处理，一般是将其作为燃料油出售，销售价格远低于液化石油气等产品的价格，从经济上和能源使用上缺乏合理性。目前对凝析油和轻烃的回收技术也越来越得到人们的重视[3，4]。煤层气伴生出来的凝析油和轻烃均是含有大量高附加值产品的超轻质油，该油密度小，是加工精细化工产品的优质原料，可生产化工轻油、燃料油、溶剂油、发泡剂、苯等精细化工产品，产品附加值高，市场前景非常广阔。

1　原料与产品

1.1原料

本项目原料为凝析油和轻烃。是某集注站处理煤层气得到的产品，其性质见表1。

表1　原料油性质（（V）%）Tab.1　 Properties of raw oil

1.2原料供应

本项目原料为凝析油及轻烃，是某集注站处理煤层气得到的产品，原料运输采用管网运送，某集注站每天生产凝析油及轻烃共2100t左右，本项目设计能力为2100t·d-1。

2　工艺方案

2.1工艺技术选择

本设计轻烃首先经过脱乙烷塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔后，得到乙烷产品、丙烷产品和丁烷产品，塔底组分经过泵输送和凝析油混合后，经过换热系统，与温度较高的蒸馏产品换热，再经加热炉加热，此时凝析油中一部分已经汽化，油气和未汽化的油一起进入常压塔。原料油在常压塔内进行精馏，塔顶馏出天然汽油产品，侧线抽出200#溶剂油和260#溶剂油，经气提塔气提后得到合格产品，塔底产出燃料油。

2.2工艺流程

本装置工艺流程图见图1,该工艺流程主要由以下几部分组成。

图1　工艺流程图Fig.1　 Process chart

2.2.1轻烃处理系统轻烃经气液分离罐后，气体输至自用气；液体经原料泵输送到分馏系统（脱乙烷塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔），从脱乙烷塔顶分出乙烷气体，经丙烷制冷系统降温后，输至乙烷储罐；脱乙烷塔底组分送至脱丙烷塔，塔顶分出丙烷，冷凝后输至丙烷储罐，塔底组分送至脱丁烷塔；脱丁烷塔顶分出丁烷，冷凝后输至丁烷储罐，塔底组分经过调压阀降压后则和凝析油混合送至常压蒸馏塔进一步加工处理。

2.2.2丙烷制冷循环系统由脱乙烷塔塔顶换热器来的丙烷气体首先进入压缩机入口分离器，经螺杆压缩机压缩后变为液体，经冷凝器冷却降温进入丙烷缓冲罐，经过经济器后，进入脱乙烷塔顶换热器，丙烷液体在入口处经节流后压力迅速下降，温度相应降低，与乙烷气体换热后成为低压丙烷气体，丙烷气体再经压缩机压缩后，开始下一次循环。脱乙烷塔塔顶馏出的乙烷气体经丙烷制冷系统在冷凝器中冷凝为液体进入回流罐，一部分送入脱乙烷塔顶部作为回流，另一部分送至乙烷储罐。

2.2.3常压蒸馏塔轻烃经过轻烃处理系统后，脱丁烷塔底组分和凝析油混合，经换热系统与常压塔塔顶天然汽油馏分、侧线260#溶剂油换热后，再经加热炉加热到360℃后，进入常压塔汽化段,气体由下而上在塔板上经与回流液体充分交换接触后,被分离成200#溶剂油、260#溶剂油（侧线）和气油馏分（塔顶）以及重油（塔底）。塔顶汽油馏分经（与原料油）换热冷却后一部分作为回流返塔,一部分进入成品油储罐。一侧抽出的200#溶剂油经汽提塔汽提合格后冷却进入成品油罐；二侧抽出的260#溶剂油经汽提塔汽提合格后与凝析油原料换热冷却后进入成品油罐；塔底的重油经冷凝器冷却后进入燃料油储罐。

2.2.4汽提塔常压塔侧线产品设汽提塔，在汽提塔底部出入少量过热水蒸汽以降低侧线产品的油气分压，使混入侧线产品的较轻馏分汽化而返回常压塔。侧线产品200#溶剂油、260#溶剂油经汽提塔汽提合格后冷却进入成品油罐。

3　物料平衡

产品生产方案物料平衡见表2。

表2　各产品生产方案物料平衡Tab.2 Production plan

4　总图平面布置

4.1总图

凝析油及轻烃加工装置场地的选择，一方面需考虑装置本身的占地面积和地质条件，另一方面还要考虑辅助生产系统及配套工程的布置。工艺装置本身占地面积大约为8000m2，工程地质条件要好。辅助生产系统及配套工程主要有：泵房,配电室,仪表间,操作室,占地约1000m2；冷却水及循环水排放系统，占地4600m2；成品油储罐占地23940m2。装车区占地面积17000m2。场地的选择还要考虑交通运输便利，公用工程易得，三废排放允许方便等因素。

本装置平面布置综合考虑场地地形/风向及周边环境因素,设备布置采用流程及同类设备相对集中相结合的设计原则,既节省占地,又方便操作管理.装置整体布局紧凑、整洁、美观。平面布置详见图2。

图2　总体平面布置图Fig.2　 Plane layout

4.2运输

本装置的原料依靠管道由某集注站输送到本站装置区,经过加工处理后，产品通过管输去成品油罐区。

产品外运采用汽车运输,将产品用管道引到处理厂装车区,再由油槽车运出。

成品油装车区设置13个装油鹤管，能够满足7个品种的轻质油品的装车运输要求。

4.3储运

4.3.1原料油的储运本项目原料油来自某集注站,通过管输至凝析油及轻烃加工处理厂。

4.3.2成品油储运本项目需要建成成品油罐11 个,其中天然汽油罐2个, 200#溶剂油储罐2个, 260#溶剂油储罐2个，燃料油罐2个，乙烷储罐1个，丙烷储罐1个，丁烷储罐1个。精制后成品油由泵送入各自的储罐，具体情况见表3。

表3　储罐状况一览表Tab.3 Storage condition

5　结语

通过对煤层气处理出来的副产品——凝析油和轻烃的深加工处理，得到经济附加值更高的几种产品，选择合适的工艺流程方案，进行了整个厂区的平面布置效益。随着煤层气不断地开采和利用，凝析油、轻烃深加工利用技术也会得到更加广泛的应用。

参考文献

［1］姚国欣,王建明.国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考［J］.中外能源, 2010, 15（4）: 25- 32.

［2］王勇,王文武,郭亚红,等.苏里格气田凝析油稳定工艺及橇装化研究［J］.天然气与石油, 2010, 28（6）: 49- 51.

［3］王健.轻烃回收工艺的发展方向及新技术探讨［J］.天然气与石油, 2003, 21（2）: 20- 22.

［4］赵珊.天然气中轻烃回收方法研究进展［J］.榆林学院学报, 2008, 18（2）: 76- 78.

中图分类号：TE624.5

文献标识码：A

DOI：10.16247/j.cnki.23-1171/tg 20150252

收稿日期：2014- 11- 19

基金项目：贵州省大学生创新训练计划项目（No.201310977002）；贵州省科技厅联合基金项目（黔科合J字LKLS[2013]27号）

作者简介：杨晟（1991-），男，工学学士，贵州黔西南人，主要从事煤层气加工利用技术研究。

通信作者：李静（1986-），女，工学硕士，工程师，河北石家庄人，主要从事能源高效利用技术研究。

Deep treatment design of condensate oil/light hydrocarbon*

YANG Sheng1，LI-Jing1，WANG Ke-liang1，SHEN Qiu-yu1，DU Ting-zhao2，ZOU Guang-hua1
（1.Department of Chemistry and Chemical Engineering, Liupanshui Normal University, Liupanshui 553004，China；
2.North China Company, China Petroleum Engineering Co.,LTD.,Renqiu 062552，China）

Abstract：Condensate oil and light hydrocarbon used as raw material, which were the byproduct of coal gas processing. Through the deep process design, more economic value-added product can be obtained. In this paper, process flow design and layout design were studied.

Key words：condensate oil；light hydrocarbon；design