天然氣輕烴回收技術(shù)的工藝現(xiàn)狀與進展

張紅全

摘要：天然氣作為一種清潔性的能源，受到了社會各界的高度關(guān)注，天然氣中含有豐富的輕烴組分，在日常生產(chǎn)過程中通過不同的工藝技術(shù)對烴類組分進行提煉回收可以有效實現(xiàn)天然氣的利用率。目前油田企業(yè)將烴類物質(zhì)回收一直作為重點研究的對象，從而有效提高輕烴組分物質(zhì)的回收。通過分析天然氣輕烴回收工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀，并結(jié)合未來輕烴回收工藝技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展進行探討。

關(guān)鍵詞：天然氣;輕烴回收技術(shù);工藝現(xiàn)狀

烴類物質(zhì)回收能夠促使天然氣達到商品氣質(zhì)量標準，而回收的烴類物質(zhì)可以作為燃料進行進一步的加工處理，為天然氣企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益，在眾多烴類物質(zhì)回收過程中，主要依靠低溫回收工藝、深冷分離技術(shù)的應(yīng)用，這些技術(shù)的推廣能夠有效增強天然氣中烴類物質(zhì)的回收率，因此具有一定的研究意義。

1天然氣輕烴回收工藝現(xiàn)狀

目前天然氣輕烴回收技術(shù)主要包括固定床吸附法、油吸收法、冷凝分離法等，其中固定床吸附法主要是利用活性炭等吸附劑通過吸附作用實現(xiàn)分離。

然而吸附劑對天然氣中的甲烷、乙烷選擇性不高，并且吸附容量有限，烴類回收領(lǐng)域中的應(yīng)用較少。油吸收法則是利用烴類物質(zhì)在油中溶解程度不同而實現(xiàn)的分離，主要采用柴油、煤油等，該技術(shù)具有處理量大等特點，但是油吸收法的分離效果并不徹底，并且油吸收存在蒸發(fā)損耗，經(jīng)濟效益較低。

冷凝分離法是目前應(yīng)用最為廣泛的輕烴回收工藝，該技術(shù)主要根據(jù)烴類物質(zhì)的不同沸點進行有效分離，冷凝分離根據(jù)制冷方式的不同，分為外部冷劑、制冷法、膨脹制冷法、聯(lián)合制冷法等，目前我國很多油田在生產(chǎn)過程中主要是依靠外部源制冷來實現(xiàn)烴類物質(zhì)的有效分離。

我國輕烴回收工藝的研究起步較晚，自行研制的回收裝置規(guī)模較小、處理量低，無法滿足市場需求，因此需要不斷引進國外先進的輕烴回收技術(shù)，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，輕烴回收工藝技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展，在工藝技術(shù)和設(shè)備制造方面有了很大的進步，國外天然氣輕烴回收技術(shù)起步的發(fā)展迅猛，向低能耗、高效率的方向發(fā)展，目前主要以低溫分離法為主。

2天然氣輕烴回收工藝發(fā)展方向

節(jié)能降耗是輕烴回收技術(shù)發(fā)展的主要研究方向，主要從提高輕烴回收率、降低技術(shù)設(shè)備消耗、減少污染、提高經(jīng)濟效益方面進行研究。

2.1提高輕烴回收率

輕烴回收率的高低會直接影響到輕烴回收的主要經(jīng)濟指標，通過對回收裝置不斷優(yōu)化其操作條件和制冷方式的選擇，在輕烴回收過程中，壓力、溫度、原料其組成成分都會直接影響到輕烴回收效率，例如在同等的溫度條件下，原料氣組分烴類物質(zhì)含量越高其液化回收效率就會越高。因此通過對三個變量的不斷研究，可以提出提高輕烴回收的線性曲線，結(jié)合線性曲線不斷改變回收方式，控制溫度能夠有效提高輕烴回收效率，從目前技術(shù)發(fā)展角度上看，采用復(fù)合制冷方式控制溫度變化，可以有效增強輕烴類物質(zhì)的回收效率。

2.2降低工藝技術(shù)的能耗

輕烴回收技術(shù)在應(yīng)用過程中要加強節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)，目前節(jié)能降耗的途徑主要是從設(shè)備能耗和優(yōu)化智能方案的角度進行分析。根據(jù)目前所使用最為廣泛的膨脹機制冷工藝，其主要的節(jié)能降耗重點內(nèi)容應(yīng)當(dāng)放在壓縮機的選擇方面，通過降低壓縮機能耗來實現(xiàn)整體工藝的節(jié)能降耗，原料氣在預(yù)處理過程中采用空冷器、冷卻分子篩干燥等工藝。因此采用復(fù)合制冷功率是最明智的選擇，另外采用多級節(jié)流多級壓縮和冷劑制冷工藝來提高制冷效果，可以有效降低能源消耗，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果，從而可以有效處理大量的輕烴物質(zhì)。

2.3減少污染

通常情況下，企業(yè)只是重視輕烴回收裝置的經(jīng)濟效益，往往忽略了裝置所帶來的污染問題。目前輕輕回收裝置，主要污染源有噪聲污染，針對輕烴回收污染研究角度出發(fā)，需要采取相關(guān)措施進行有效控制，首先需要對產(chǎn)生的噪聲污染進行防噪措施，保證工人的安全，其次周圍的建筑物應(yīng)當(dāng)充分考慮防盜和隔音問題，尤其是對室內(nèi)噪聲應(yīng)當(dāng)有著嚴格要求，建筑應(yīng)當(dāng)朝著隔聲方向發(fā)展。最后，加強綠化建設(shè)，合理利用綠色屏障，綠色植物具有較好的吸聲隔聲作用，不僅可以有效消除噪聲污染，而且還能夠美化環(huán)境，改善環(huán)境質(zhì)量。因此針對輕烴回收技術(shù)在應(yīng)用過程中的污染問題，應(yīng)當(dāng)采取針對性的措施進行處理。

3天然氣輕烴回收新技術(shù)

3.1輕油回流

在制冷供應(yīng)應(yīng)用過程中，輕油回流可以實現(xiàn)更好的應(yīng)用，輕油回流對于高壓系統(tǒng)中更加適合低壓系統(tǒng)環(huán)境的運行，通過輕油反注入蒸發(fā)器提高烴類物質(zhì)的液化效率，并且所使用的工藝技術(shù)能耗較低，符合節(jié)能減排效果，從而有效提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

3.2渦流管技術(shù)

渦流管技術(shù)的結(jié)構(gòu)小、核心設(shè)備容易加工、設(shè)備部件無運動部件、不需要吸收劑，并且不用定期進行檢修、所運行的成本較低、安全可靠，同時能夠?qū)崿F(xiàn)大量的輕烴物質(zhì)回收，主要是用于邊緣油氣田烴類物質(zhì)回收。

3.3膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)主要是應(yīng)用于氣體分離利用多孔介質(zhì)膜和非多孔介質(zhì)膜的不同滲透機理，從而實現(xiàn)分離效果，多孔介質(zhì)膜主要是利用氣體分子不同的滲透率完成分離。非多孔介質(zhì)膜主要是利用溶液擴散機理，將氣體溶解于膜表面，溶解的氣體在膜表面又能夠?qū)崿F(xiàn)擴散，移動另一面氣體分子又會被解析從而實現(xiàn)分離。

3.4 變壓吸附法

變壓吸附法作為一種全新的氣體分離技術(shù)，主要是以吸附劑分子篩為主要的應(yīng)用對象其主要的利用原理是結(jié)合分子篩對不同氣體的吸附作用，將氣體混合物進行有效分開。在天然氣分離過程中利用高效的固體吸附劑能夠有效將烴類物質(zhì)進行有效分離。變壓吸附法在實際應(yīng)用過程中不會產(chǎn)生環(huán)境污染，并且不會對設(shè)備造成腐蝕現(xiàn)象，吸附劑的使用壽命較長，自動化程度高等特點。

4結(jié)束語

綜上所述，天然氣輕烴回收技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高天然氣的經(jīng)濟效益，利用新技術(shù)對天然氣進行深度處理，能夠有效開發(fā)出更多的資源，使天然氣資源得到最極致的應(yīng)用，同時能夠為天然氣企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益，因此加強烴類物質(zhì)回收工藝技術(shù)的研究非常重要，也是油田企業(yè)實現(xiàn)增產(chǎn)增效的主要方法。

參考文獻

[1]劉偉，王同，劉娜，張旭.天然氣輕烴回收工藝發(fā)展的探討[J].大科技，2018：333.

[2]馬寧.天然氣脫烴工藝技術(shù)的工藝現(xiàn)狀與進展[J].化工時刊，2018：44-45.

[3]張東華，賀瑞萱.輕烴回收工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].廣州化工，2014：31-34.