天然气工程教程第11章天然气预处理及轻烃回收课件

第十一章天然气预处理及轻烃回收学习要求了解天然气地面工程概况理解解天然气脱水、脱酸基本方法掌握天然气轻烃回收基本原理和方法..1第十一章天然气预处理及轻烃回收学习要求..1一、天然气地面工程基本概况1、地面简要流程脱杂质分馏塔脱水及酸气轻烃回收外输天然气LPG（C2,C3,C4）天然气油凝析油残渣排污排污及硫磺回收液原料气基本流程示意图..2一、天然气地面工程基本概况1、地面简要流程脱杂质分馏塔脱水及二、天然气净化溶剂吸收法常用溶剂基本流程适用范围固体吸附法吸附剂适用范围（一）脱水工艺简介第十一章第二节..3二、天然气净化溶剂吸收法固体吸附法（一）脱水工艺简介第十一章1、溶剂吸收法（1）常用溶剂：三甘醇（TEG）（2）适用范围：用于大型天然气液化装置中脱出大部分水分；露点降仅为-22～-28℃。露点降：在同一压力下，被水汽饱和的天然气露点温度与经过脱水装置后同一气流的露点温度之差。..41、溶剂吸收法（1）常用溶剂：三甘醇（TEG）..4（3）溶剂吸收法基本流程闪蒸罐缓冲罐游离液体泵过滤器富甘醇贫甘醇蒸馏塔甘醇吸收塔水蒸气闪蒸气干气原料气重沸器1、溶剂吸收法..5（3）溶剂吸收法基本流程闪蒸罐缓冲罐游离液体泵过滤器富甘醇贫（4）三甘醇脱水装置工艺计算内容

（360~363页）确定进塔贫甘醇浓度确定吸收剂贫甘醇用量确定吸收塔塔板数确定吸收塔型号和塔径1、溶剂吸收法..6（4）三甘醇脱水装置工艺计算内容

（360~363页）确定进2、固体吸收法常用吸附剂：铝土矿、活性氧化铝、硅胶、分子筛特点深度脱水露点降-73℃以下流程（参见365页）一般采用双塔流程，一塔工作，一塔再生和冷却..72、固体吸收法常用吸附剂：..73、冷却法经过换热降低天然气的温度，使水汽冷却后，凝析出来。..83、冷却法经过换热降低天然气的温度，（二）脱酸气方法简介化学吸附法物理吸附法复合法脱酸气..9（二）脱酸气方法简介化学吸附法..9三、轻烃回收主要方法及回收率概述节流膨胀基本工艺透平膨胀基本工艺二级低温分离基本工艺简介..10三、轻烃回收主要方法及回收率概述..10(一）主要方法及回收率概述方法产品回收率（%）C2C3C4C5+常温油吸收5407587低温油吸收15559095简单冷冻25759397阶式冷冻708595100JT阀节流709097100透平膨胀8597100100..11(一）主要方法及回收率概述产品回收率（%）C2C3C4C5+（二）节流膨胀制冷分离基本工艺低温分离器分离器稳定塔甘醇提浓塔甘醇泵换热去油罐闪蒸气针形阀旁通换热混合室进气干气..12（二）节流膨胀制冷分离基本工艺低温分离器分离器稳定塔甘醇提浓节流膨胀轻烃回收流程工艺计算基本单元节流低温分离器节流膨胀致冷低温原理节流膨胀模拟计算方法节流膨胀最佳操作条件分析稳定塔稳定塔计算原理模拟计算方法（二）节流膨胀制冷分离基本工艺..13节流膨胀轻烃回收流程工艺计算基本单元节流低温分离器（二）节流（1）节流膨胀致冷低温原理-特点（见377~384页）特点：节流前后体系焓值相等。由稳定流动方程截面1截面2节流膨胀示意两截面焓差动能截面高差吸热对气体作功..14（1）节流膨胀致冷低温原理-特点（见377~384页）特点：（1）节流膨胀致冷低温原理-微分节流效应等焓节流时，微小压力变化所引起的温度变化称微分节流效应。微分节流效应系数：利用麦克斯韦关系式：无能量供给第一项小于零，第二项由于是压力降低也小于零。内能随压力的变化移动功随压力的变化αH<0温度降低参见P228页第一节节流调压..15（1）节流膨胀致冷低温原理-微分节流效应等焓节流时，微小压（1）节流膨胀致冷低温原理-积分节流效应实际节流时，压降为一有限值有限压力变化所引起的温度变化为积分节流效应。在实际工作中，由于节流前后为有限压降，故温降也为一有限值。对于不同的天然气体系，在相同有限压降下，温降会有差异。..16（1）节流膨胀致冷低温原理-积分节流效应实际节流时，压降为一（2）节流膨胀模拟方法（见379~381页）基础数据入口条件下的焓H1计算给定出口压力P2和温度初值T2平衡冷凝计算求H2和液化率e|H1-H2|＜ε重设T2否输出结果是..17（2）节流膨胀模拟方法（见379~381页）基础数据入口条件(3)节流膨胀最佳操作条件分析两种分析方法1.恒定上游温度和压力，调节分离压力，以获得不同条件下回收量的比较。2.恒定上游和节流后的分离压力，调节上游温度，以获得不同条件下回收量的比较。规律第一种方法，存在一最佳回收分离压力第二种方法，回收量与上游温度成正比P384..18(3)节流膨胀最佳操作条件分析两种分析方法P384..18（4）稳定塔计算原理恒压、恒温条件下的相平衡模拟计算方法等温闪蒸方法..19（4）稳定塔计算原理..19（三）低温透平膨胀工艺流程（见377图）气体处理入口分离脱甲烷塔透平膨胀机—压缩机膨胀机JT阀再压缩压缩机重沸器脱甲烷装置产品计量站商品天然气去销售换热器..20（三）低温透平膨胀工艺流程（见377图）气体处理入口分离脱甲等熵膨胀（透平机）分离原理（385~387页）等熵膨胀效应系数：由麦克斯韦关系式可推得：由于故>0，即透平膨胀过程总是产生冷效应，温度总是降低。..21等熵膨胀（透平机）分离原理（385~387页）等熵膨胀效应系低温透平膨胀计算逻辑框图（387~388页）基础数据入口条件下的焓H1和熵S1计算给定出口压力P2和温度初值T2平衡冷凝计算求S2,H2和液化率e|S1-S2|＜ε重设T2否计算理想功△HI和实际功△Ha以实际功为恒算基础进行冷凝计算液化率e和实际出口温度输出结果是..22低温透平膨胀计算逻辑框图（387~388页）基础数据入口条件（四）二级低温分离简介基本原理：（1）以节流膨胀出口气作为透平膨胀分离的入口气，