实习用——天然气概述课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,天然气油气处理与加工设备概况,天然气油气加工与处理设备概况,三十多年的发展建设，天然气分公司形成了集油田伴生气加工，天然气净化，原油稳定，天然气、轻烃输送管理于一体的综合性油气处理公司。现有油气加工装置,24,套，其中气处理装置,14,套、原油稳定装置,10,套，设备主要类别：,1,、天然气压缩机、制冷压缩机、膨胀机；,2,、原油泵、轻烃泵、污油水泵；,3,、锅炉、加热炉、导热油炉；,4,、车辆、工程机械；,5,、起重机；,6,、冷换设备、塔、容器（静设备）,天然气作为甲醇化肥发电的原料、燃料和城市燃气,伴生气,轻烃作为合成乙烯，生产溶剂油、液化气等产品的化工原料,分公司主营业务,原油稳定、油田伴生气初加工、天然气和轻烃输送及销售。,井 场,深冷、浅冷气加工装置,原稳装置,油田生产,气 井,注 气,回收乙烷以上重组分,储油库,商品原油外输,联合站,化工用户,回收,C,1,C,5,轻组分，减少原油输送过程中的损耗,庆深气田,天然气生产简要流程,天然气的组成,天然气,是以低分子饱和烃为主的烃类气体与少量的非烃类气体组成的混合气体。在大庆油田伴生气中，甲烷含量一般占,75%87%,左右，乙烷及比乙烷更重的烃类含量占,7%15%,左右，其余为二氧化碳、氮气、氧气、硫化氢气体等；需要特别提出的是，由于油田伴生气是在联合站中与含水原油平稳分离出来的气体，气体中的含水也是饱和的。另外，伴生气在管道流动过程中，还会携带少量的管道腐蚀产生的铁屑、管道内壁脱落的防腐层等机械杂质。,天然气净化技术,石油工业范围，天然气通常指气田采出的天然气及油田采油过程同时采出的伴生气。天然气分公司生产过程中所涉及的主要是后者，通常称为,“,油田伴生气,”,或,“,伴生气,”,。,深冷装置,4,套,主要回收,C,2,组分,制冷方式：双级膨胀、单级辅助冷剂,操作压力,4.05.1MPa,制冷温度,-80-100,乙烷收率,29%,轻烃收率,2.43t/10,4,m,3,处理能力,28010,4,m,3,/d,浅冷装置,10,套,主要回收,C,3,组分,制冷方式：氨压缩、丙烷压缩,操作压力,1.21.8MPa,制冷温度,-25-35,丙烷收率,26%,轻烃收率,1.85t/10,4,m,3,处理能力,41010,4,m,3,/d,天然气处理装置,萨南深冷装置,杏,VI,浅冷装置,浅,冷装置,天然气分公司现有气处理装置,14,套，其中,10,套浅冷装置中有,6,套采用氨压缩制冷,。,氨,压缩制冷：,氨蒸发器出来的氨气，进入上部分离缓冲罐分离后，在,0.12MPa,、,-31,条件下进入,C-502,压缩机，被压缩成,1.72MPa,、,90,的氨油混合气体，氨油混合进入油气分离器进行加热分离。油气分离器下部的油被润滑油泵抽出，进入油冷却器进行冷却后循环使用。油气分离器顶部排出的氨气进入氨冷却器冷却变为液氨进入氨储罐。氨储罐出来的液氨，一路去油冷器做冷源，产生的氨气回到氨冷却器入口；另一路再分成两路去节能器，一路走节能器的管程，一路走节能器的壳层，走壳层的一路经节流减压至,0.2MPa,，进入节能器的壳层，在,-19,下蒸发，另一路走管程被冷却到,-13,后，经减压后进入蒸发器在,0.12MPa,、,-31,条件下蒸发，与天然气换热，吸收天然气中的热量，使天然气降温。,氨压缩制冷工艺流程,丙烷,压缩制冷,：,蒸发器中的气态丙烷由丙烷压缩机压缩至,1.44 MPa(,绝压，下同,),，在压缩机出口油分离器中分离出机油后，丙烷气体去水冷凝器冷却，在,41,、,1.43 MPa,的条件下冷凝成液态丙烷，冷凝后高压液态丙烷经节流膨胀后进入经济器，经济器压力保持在,315KPa,。经济器中的气态丙烷返回压缩机中段进一步进行压缩；液态丙烷经过控制蒸发器液位的调节阀进入蒸发器，在,-39,、,115KPa,的条件下气化变成气态丙烷，同时吸收天然气的热量，使天然气冷却。丙烷在制冷系统内部如此反复循环，不断吸收天然气的热量，从而达到制冷的目的。,丙烷压缩制冷工艺流程,膨胀制冷,膨胀制冷不另外设置独立的制冷系统，,原料气降温所需的冷量由气体直接经过串接在该系统中的各类型膨胀制冷设备来提供。常用的膨胀制冷设备有节流阀（也称焦耳,-,汤姆逊阀）、透平膨胀机及热分离机等。其中透平膨胀式是将高压气体经膨胀机膨胀，有外功输出，因而气体的温降大，但膨胀机结构比较复杂；节流阀膨胀是令气体经节流阀膨胀，无外功输出，气体的温降小，制冷量也小，但节流阀的结构比较简单，便于进行气体流量的调节。,膨胀,制冷流程,T=10,P=0.03MPa,油田伴生气以,0.03,0.05MPa,的压力进入天然气处理装置，经初步分离、增压、冷冻和再分离，产出的干气以,1.0MPa,的压力进入干线管网，产出的轻烃进入轻烃管网。,水,乙二醇,天然气,轻烃,天然气,T=10,P=1.0MPa,T=125,P=1.5MPa,T=16,加注乙二醇,T=-20,-35,制冷单元,T=1,天然气浅冷工艺示意图,D0105,D0101,D0102,D0103,D0104,C0101,X0101,C0102/X0102,A0201A/B,D0301,D0302,D0204,D0201,C0501A/B,E0101,E0102,E0103,E0104,E0301,E0302,E0201,E0202,P101A/B,A0202A/B,C0103/X0302,T0301,P301A/B,P201A/B,烃,气,水,天然气深冷工艺流程示意图,(,深冷,-,双级膨胀）,正压原油稳定装置,6,套,采用微正压蒸馏工艺,操作压力,0.15MPa,加热温度,120,轻烃收率,220t/10,4,t,处理能力,176010,4,t/a,负压原油稳定装置,4,套,采用负压闪蒸工艺,操作压力,-0.05MPa,加热温度,6570,轻烃收率,46t/10,4,t,处理能力,175010,4,t/a,原油稳定装置,北,I-1,正压原稳装置,.,萨南负压原油稳定装置,原油稳定的概念,原油自地下采出以后，大量的伴生气从原油中分离出来，这个过程是正压条件下的分离，油温又不高，由于气液相间平衡关系，仍然有轻烃组分（,C,1,C,5,的组分）留在原油中，使原油的蒸汽压升高，这部分轻烃轻组分在原油储存和输送的过程中，极易从原油中挥发出来，而且挥发时还会带走大量的戊烷、己烷等组分，造成原油大量损失。所谓原油稳定就是采用一定的工艺方法把轻组分（主要是,C,1,C,5,轻烃）从原油中脱除的过程，实质也是降低原油饱和蒸气压的过程。,通过原油稳定，可以：,降低蒸发损耗，减少输送与储存时的损失；,回收轻烃，为石油化工提供优质原料；,降低输送过程中由轻组份气化造成的气阻，降低管线流动阻力；,减少环境污染，保证原油安全储运。,原油稳定的深度是指,从未稳定原油中拔出多少挥发性最强的轻烃组分（,C,1,C,5,），,拔出的越多原油稳定深度越高，通常用最高贮存温度下的原油的蒸汽压来衡量。原油稳定不能片面追求过低的饱和蒸气压，这样不仅装置变得庞大，消耗大量能量；还会使原油中的汽油馏分的潜含量减少，原油品质下降。我国一般规定稳定后的原油在最高存贮温度下的蒸汽压不超过当地大气压的,0.7,倍；原油稳定过程中,C,6,组分的脱出量不超过未稳定原油中,C,6,总含量的,5%,（质量）。,目前,世界,各国普遍采用的原油稳定,方法,蒸馏,。蒸馏,有,三种,类型,：,即,闪蒸、简单蒸馏和分馏（或称精馏）。这三种方式都能从原油内分出溶解的轻组分，使原油稳定，但简单蒸馏不能连续工作，因而油田常采用闪蒸或分馏。,原油闪蒸技术,闪蒸,稳定法是,通过对原油加热来减压使原油部分汽化，然后在一个压力和温度不变的容器内，把气液两相分开并分别引出容器。,由于轻组分浓集于气相，重组分浓集于液相，使上述处理后的原油中轻组分含量减少，蒸气压降低，原油得到一定程度上的稳定。闪蒸属单级平衡分离过程，故只能使轻重组分达到较低程度的分离。按闪蒸容器的压力，可将闪蒸分为负压闪蒸和正压闪蒸两类。,（,1,）原油负压闪蒸,原油稳定的闪蒸压力（绝对压力）比当地大气压低，即在负压条件下闪蒸，以脱除原油中易挥发的轻组分，这种方法称为原油负压稳定法，又称为负压闪蒸法。负压闪蒸的压力一般比大气压低,0.030.05MPa,，操作温度一般为,5080,。,该法适用于含轻烃较少的原油，当每吨原油的预测脱气量在,5m,3,左右时，适合采用此法。,天然气,分公司共有,10,套原油稳定装置，其中有,4,套采用负压闪蒸工艺。,负压原油稳定装置工艺流程示意图,水,T=45,P=0.05MPa,原油,P=0.4MPa,T=72,稳定原油,T=4560,P=0.3MPa,T=68,P=,-,0.05MPa,轻烃,T=30,P=0.2MPa,不凝气,负压原油稳定装置工艺流程示意图,（,2,）原油正压闪蒸,正压,闪蒸稳定法，又称微正压闪蒸稳定法或加热闪蒸稳定法,，其是首先将未稳定原油加热，然后在微正压下闪蒸分离，从而使原油达到稳定的方法。这种方法的闪蒸温度要比负压闪蒸法高，需要对来油进行加热升温才能满足闪蒸温度的要求，由于稳定后原油温度较高，应考虑与稳定后换热以回收一部分热量。,采油,厂联合站分离出的原油经增压、与稳定后原油换热、在加热炉加热升温后，进入分馏塔。分馏塔底部的稳定原油经换热后外输采油厂；塔顶气经冷却进入三相分离器回收轻烃。,水,轻烃,T=117,P=0.15MPa,T=30,P=0.2MPa,不凝气,稳定原油,T=65,；,P=0.5MPa,原油,T=45,P=0.05MPa,P=2.5MPa,正压原油稳定装置工艺流程示意图,微正压闪蒸工艺流程示意图,原油精馏技术,分馏,稳定法就是未稳定原油根据精馏原理通过分馏塔使轻重组分分离的工艺过程。,根据精馏塔的结构和回流方式不同，分馏法又可分为：只有精馏段的提馏法；只有精馏段的精馏法和既有精馏段又有提馏段的全塔分馏法。,当只要求塔底产品（即稳定原油）质量时可采用提馏法；当只要求塔顶产品质量时可采用精馏法，当塔顶、塔底产品质量同时要求时可采用全塔分馏法。,杏三,500,浅冷工艺流程示意图,杏三,500,浅冷氨压缩制冷流程示意图,