液化天然氣中輕烴分離工藝的優(yōu)化設計

龍麗博（慶升實業(yè)公司慶升化工廠，黑龍江大慶 163000）

液化天然氣中輕烴分離工藝的優(yōu)化設計

龍麗博
（慶升實業(yè)公司慶升化工廠，黑龍江大慶 163000）

作為能源消耗大國，我國需要充分重視能源的高效利用問題，才能夠緩解能源緊缺的壓力。而對液化天然氣的輕烴分離工藝進行優(yōu)化設計，則能夠使國家的能源處理工藝水平得到提升，從而使能源得到充分利用。

液化天然氣；輕烴分離工藝；優(yōu)化設計

近年來，我國從俄羅斯等國家進口了大量溶化天然氣。通過對溶化天然氣進行輕烴分離，則能夠獲得大量的優(yōu)質裂解原料，從而使乙烯工業(yè)得到更好的發(fā)展。但就目前來看，我國溶化天然氣的輕烴分離工藝依然比較落后，以至于大量能源遭到了浪費。因此，相關部門有必要加強對工藝優(yōu)化問題的分析，以便尋求途徑更好地促進工業(yè)技術的發(fā)展。

1　現(xiàn)階段液化天然氣輕烴分離工藝流程

就現(xiàn)階段而言，溶化天然氣的輕烴分離可以使用吸附法、吸收法和冷凝法。從美國一個專利的工藝流程上來看，首先是利用泵為原材料施加壓力，然后則要使用分流器實現(xiàn)原料分流。而大部分原料會通過換熱器，從而使其中一部分原料被汽化。在此基礎上，還要利用閃蒸塔實現(xiàn)氣溶分離，以便將甲烷氣體與輕烴分離。而從閃蒸塔塔頂出來的為甲烷氣體，從塔底出來的是分離得到的輕烴。得到的輕烴還要經(jīng)過二次分離，才能夠得到高純度的輕烴[1]。此外，經(jīng)過分流器分流得到少量原料需要利用脫甲烷塔分離。經(jīng)過多次分離后，甲烷氣體將從塔頂分出，溶體狀態(tài)的輕烴將從塔底流出。

2　液化天然氣輕烴分離工藝的優(yōu)化設計

2.1 工藝的優(yōu)化需求分析

分析現(xiàn)階段使用的溶化天然氣輕烴分離工藝可以發(fā)現(xiàn)，這些工藝生產(chǎn)流程都存在著一定的問題。一方面，一些工藝獲得的甲烷為氣態(tài)，所以需要利用壓縮機進行氣體的溶化，從而將導致大量能耗的產(chǎn)生。另一方面，一些工藝可以同時進行輕烴的分離和汽化，以至于給天然氣的調(diào)節(jié)帶來了較多的不便。但在現(xiàn)實生活中，溶化天然氣的使用時間往往較為集中，所以采取這些工藝技術將難以滿足天然氣的調(diào)節(jié)需求。此外，一些使用吸附法的工藝技術的吸附容量有限，無法實現(xiàn)輕烴的高效吸收。而一些使用吸收法的工藝技術則將產(chǎn)生較多的操作費用，并且出現(xiàn)較多的蒸發(fā)損失。因此，還應該進行溶化天然氣輕烴分離工藝的優(yōu)化設計，以滿足天然氣的使用需求。

2.2工藝的分離流程優(yōu)化

在對上述工藝流程進行優(yōu)化設計使，可以遵循冷量梯級利用的原則進行分離流程的優(yōu)化。在對溶化天然氣進行增壓時，可以產(chǎn)生顯冷和潛冷兩種冷量。而顯冷指的是天然氣溫度低于泡點的冷量，潛冷為天然氣相變汽化釋放的冷量。分別進行兩個冷量的利用，則能夠使輕烴的分離效率得到提升。首先，可以將由閃蒸塔分離出來的溶化天然氣利用泵增壓，然后將其輸入脫甲烷塔中。經(jīng)過分離后，可以使甲烷氣體壓力高于溶化天然氣，所以其溶化溫度也將比天然氣部分汽化溫度要高。利用二者的冷量坡度差，則能夠運用溶化天然氣部分汽化潛冷實現(xiàn)甲烷氣體的溶化。其次，通過對增加的泵進行調(diào)節(jié)，可以利用溶化天然氣剩余的顯冷量進行甲烷降溫。在此基礎上，通過實現(xiàn)甲烷的節(jié)流降壓，就能夠以低壓溶態(tài)完成甲烷儲存。利用這部分甲烷溶體，則能夠使城市居民在用氣高峰期使用溶化天然氣的壓力得到緩解，從而使城市居民的用氣需求得到滿足。再者，利用輕烴產(chǎn)品與脫甲烷輸入原料進行換熱，能夠使輕烴產(chǎn)品受冷，并且降到低溫狀態(tài)。在此基礎上，通過節(jié)流降壓，就能以低壓溶態(tài)形式進行輕烴產(chǎn)品的存儲，從而為后續(xù)輕烴的運輸和銷售提供便利[2]。此外，通過換熱，也能夠使輸入的原料得到預熱，所以能夠使脫甲烷塔的加熱成本得到節(jié)約，并且使設備的能耗和熱負荷得到降低。

2.3工藝的優(yōu)化設計前景

使用流程模擬軟件對溶化天然氣輕烴分離工藝的優(yōu)化流程進行模擬分析可以發(fā)現(xiàn)，相較于原有工藝流程，經(jīng)過優(yōu)化的工藝流程的功耗能夠降低47%，脫甲烷塔的熱負荷能夠降低27%。同時，利用該工藝也能夠將約20%的甲烷低壓儲存用于溶化天然氣供氣，所以能夠為溶化天然氣公司帶來明顯的經(jīng)濟效益。此外，從國內(nèi)乙烯工業(yè)的發(fā)展情況來看，國內(nèi)煉油化工的一體化發(fā)展，將導致煉油化工企業(yè)的煉油能力得到提升，所以能夠使大型乙烯裝置得到建設。在這種情況下，國內(nèi)的石油用量將得到不斷提升，從而導致我國更加依賴國外石油進口。相較于歐美和中東等國家，我國的工業(yè)成本和競爭力都稍弱。但是，如果實現(xiàn)溶化天然氣輕烴分離工藝的有效優(yōu)化設計，則能夠使我國的乙烯工業(yè)得到發(fā)展，從而使更多的原油得到節(jié)省[3]。所以，加強輕烴分離工藝的優(yōu)化設計，將能夠使乙烯原料不足的問題得到解決，并且實現(xiàn)溶化天然氣資源的充分利用。此外，通過優(yōu)化工藝設計，也能夠使乙烯的生產(chǎn)成本得到降低，繼而使我國重工業(yè)發(fā)展取得進步。

3　結束語

總之，隨著不可再生能源的逐漸減少，人們對能源的合理利用問題給予了更多的重視。而實現(xiàn)對溶化天然氣輕烴分離工藝的優(yōu)化設計，則能夠使溶化天然氣得到更好的利用，并且有效節(jié)省大量的原油，所以能夠為溶化天然氣的進口帶來更多的優(yōu)勢。因此，相信本文對溶化天然氣輕烴分離工藝的優(yōu)化問題展開的分析，可以為相關工作的開展提供指導。

[1] 王娟娟.溶化天然氣中輕烴處理工藝的優(yōu)化設計[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012，（18）：121.

Liquefied Natural Gas in the Separation of Light Hydrocarbons Optimum Design Process

Long Li-bo

As the energy consumption big country，China needs to pay full attention to the problem of efficient use of energy to be able to alleviate the pressure of energy shortage.The light hydrocarbon separation process to optimize the design of liquefied natural gas，it is possible to make the energy level of the national treatment process has been improved，so that the energy to be fully utilized.

LNG；light hydrocarbon separation process；optimization design

TE644

B

1003-6490（2016）03-0093-01

2016-03-11

龍麗博（1987—），女，黑龍江五常人，助理工程師，主要研究方向為化工輕烴分流裝置類。