液化天然氣輕烴分離工藝的優(yōu)化分析

董志文 方挺(河南省濮陽(yáng)縣中原油田天然氣處理廠，河南 濮陽(yáng) 457162)

隨著我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始不斷從其他能源大國(guó)大量進(jìn)口LNG。目前國(guó)際上LNG大部分都是濕氣，所以，我國(guó)將來(lái)進(jìn)口的LNG也必將是大量的濕氣。從國(guó)外進(jìn)口的LNG濕氣可以通過(guò)輕烴分離出大量?jī)?yōu)質(zhì)的裂解原料提供給我國(guó)的乙烯工業(yè)，降低了我國(guó)乙烯的生產(chǎn)成本，因此不斷優(yōu)化傾聽(tīng)分離工藝對(duì)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)外在早期的輕烴分離工藝中分離出來(lái)的甲烷為氣態(tài)，需要使用高功率的氣態(tài)壓縮機(jī)進(jìn)行后期的加工，這樣需要額外消耗大量的能源，提高了加工的成本。近年來(lái)，國(guó)外部分國(guó)家不斷優(yōu)化輕烴分離工藝，很好的解決了天然氣的使用問(wèn)題，所以我國(guó)也需要不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的輕烴分離技術(shù)，優(yōu)化自己的生產(chǎn)工藝，提高能源的使用率[1]。

1 輕烴分離處理工藝分析

1.1 液化天然氣中輕烴分離技術(shù)探討

我國(guó)在進(jìn)口天然氣以及對(duì)它的使用方面并不熟悉，在其加工處理技術(shù)及工藝上也沒(méi)有很大的優(yōu)勢(shì)，因此我國(guó)關(guān)于輕烴分離技術(shù)方面的新聞報(bào)道幾乎沒(méi)有。而國(guó)外對(duì)輕烴分離技術(shù)早在1960年美國(guó)就已經(jīng)研發(fā)出了相關(guān)技術(shù)并申請(qǐng)了專利，同時(shí)，近年來(lái)國(guó)際上對(duì)LNG的重視以及它的貿(mào)易市場(chǎng)逐年上升，所以關(guān)于這方面的技術(shù)越來(lái)越多的得到發(fā)展，關(guān)于這方面的技術(shù)專利也不斷提升。美國(guó)關(guān)于輕烴分離技術(shù)的專利已經(jīng)多達(dá)數(shù)項(xiàng)。盡管我國(guó)在輕烴分離技術(shù)方面沒(méi)有自己的專利，但是我國(guó)可以以國(guó)外的技術(shù)為指導(dǎo)優(yōu)化目前我國(guó)輕烴分離過(guò)程中的施工工藝，提高我國(guó)的輕烴分離工作效率。

1.2 目前液化天然氣中輕烴分離工藝

我們對(duì)美國(guó)的一個(gè)專利流程進(jìn)行概述，工程過(guò)程為：第一用泵給原材料增壓，使用分流器分流，大股通過(guò)換熱器進(jìn)行部分汽化，再通過(guò)閃蒸塔氣液分離，塔頂出來(lái)的是甲烷氣體，分離出來(lái)的輕烴從底部出來(lái)，然后還要進(jìn)行分離的第二次工作；小股直接用脫甲烷塔分離，經(jīng)過(guò)多次的分離工作之后，甲烷氣體從上部出來(lái)，而液體狀態(tài)的輕烴從塔底分出。但是需要使用壓縮機(jī)對(duì)甲烷氣體進(jìn)行液化，能耗較高。

1.3 現(xiàn)有輕烴分離工藝的不足

現(xiàn)有傾聽(tīng)分離工藝都存在一些不足之處。部分輕烴分離工藝分離出的甲烷為氣態(tài)，這樣就需要壓縮機(jī)對(duì)甲烷氣體液化，壓縮機(jī)必然提高了分離過(guò)程的能耗。有的分離技術(shù)分離效率不高，沒(méi)有對(duì)天然氣進(jìn)行完全分離，容易造成資源的浪費(fèi)，降低了原料的利用率。

美國(guó)專利US0158458A1，它的工藝流程比較平穩(wěn)，輕烴的分離工作和汽化工作同時(shí)進(jìn)行，這樣不利于天然氣的調(diào)節(jié)。但是平時(shí)城市每天用氣的時(shí)間是集中的，所以對(duì)天燃?xì)獾恼{(diào)節(jié)工作有一定的要求，但是這項(xiàng)專利的工藝不能滿足這一要求[2]。

2 輕烴分離工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3 輕烴分離流程優(yōu)化

3.1 首先，使用泵把天然氣輸送到脫甲烷塔，然后再使用蒸塔底對(duì)天然氣進(jìn)行分離，甲烷的壓力是大于天然氣壓力的，所以甲烷的液化溫度會(huì)高于天然氣的液化溫度，所以我們可以利用港冷對(duì)甲烷液化。

3.2 還可以對(duì)剩余的冷量對(duì)液化甲烷進(jìn)行降溫，這樣節(jié)流降低壓力可以是甲烷處于抵押液態(tài)保存，可以解決峰值調(diào)節(jié)的問(wèn)題，滿足了城市用氣的調(diào)節(jié)問(wèn)題。

3.3 通過(guò)換熱工作可以降低輕烴的溫度，通過(guò)節(jié)流降壓可以讓輕烴以擠壓液態(tài)狀態(tài)保存，方便儲(chǔ)存工作；另外對(duì)原料預(yù)熱，可以節(jié)約能源，降低能耗，提高能源利用率。

4 輕烴分離工藝未來(lái)前景

我國(guó)發(fā)展乙烯工業(yè)的策略是煉油化工一體化，即擴(kuò)大煉油能力，不斷對(duì)乙烯工程進(jìn)行擴(kuò)大。但是隨著我國(guó)能耗的增加，對(duì)進(jìn)口能源十分的依賴，這對(duì)我國(guó)的未來(lái)發(fā)展是極為不利的；同時(shí)我國(guó)在乙烷丙烷路線發(fā)展方面也相對(duì)落后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平。輕烴分離是未來(lái)乙烯工業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，對(duì)能源節(jié)約有很大的使用價(jià)值，所以發(fā)展優(yōu)化我國(guó)的輕烴分離技術(shù)是非常重要的舉措。如果我國(guó)能夠解決這一技術(shù)難題對(duì)未來(lái)我國(guó)提高能源利用率，為乙烯工業(yè)的發(fā)展都是有很大的幫助作用的[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

在堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，如何提高資源的利用率是非常重要的，無(wú)論是天然氣能源的進(jìn)口工作，還是對(duì)輕烴分離技術(shù)的運(yùn)用對(duì)天然氣的充分利用都是可持續(xù)發(fā)展的重要手段。本文分析輕烴分離技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)我國(guó)發(fā)展過(guò)程中的不足進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，希望為我國(guó)的輕烴分離技術(shù)發(fā)展工作提供部分參考。

[1]華賁,熊永強(qiáng),李亞軍,楊曉梅.液化天然氣輕烴分離流程模擬與優(yōu)化[J].天然氣工業(yè),2006(05):127-129+3.

[2]邊海軍,徐文東,李秀喜,錢宇.液化天然氣冷能用于商品天然氣輕烴分離回收工藝及過(guò)程分析[J].現(xiàn)代化工,2010(07):58-61.

[3]熊永強(qiáng),李亞軍,華賁.液化天然氣中輕烴分離工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007(07):62-66.