1、天然气预处理及天然气预处理及轻烃回收轻烃回收第十一章第十一章第十一章第十一章 天然气预处理及轻烃回收天然气预处理及轻烃回收第一节第一节 天然气预处理和轻烃回收的目标天然气预处理和轻烃回收的目标第二节第二节 天然气净化技术天然气净化技术第三节第三节 天然气轻烃回收工艺天然气轻烃回收工艺第一节第一节 天然气预处理和轻烃回收的目标天然气预处理和轻烃回收的目标一、一、天然气预处理天然气预处理l天然气预处理：天然气脱水、脱天然气预处理：天然气脱水、脱H2 2S S和和COCO2 2的矿的矿场工艺过程，也是天然气净化过程、矿场初加场工艺过程，也是天然气净化过程、矿场初加工的预处理过程。工的预处理过程。二、
2、轻烃回收二、轻烃回收轻烃回收轻烃回收：回收天然气中：回收天然气中C C2 2以上的轻质组分。以上的轻质组分。轻烃回收的产品轻烃回收的产品l乙烷乙烷l液化石油气液化石油气(LPG)(LPG)：为：为C C3 3C C4 4的烃类化合物的烃类化合物 l凝析油：凝析油：C C5 5+以上（以上（C C5 5+）的烃类）的烃类天然气凝液（天然气凝液（NGLNGL）：）：分离塔得到的分离塔得到的C C2 2+的烃类混合物的烃类混合物天然气的初加工工艺过程天然气的初加工工艺过程 ：主要是天然气凝析液的分离主要是天然气凝析液的分离加工加工 三、天然气利用三、天然气利用 天然气利用天然气利用 主要指把天然气及
3、初加工产物经过裂解、气化、分离、主要指把天然气及初加工产物经过裂解、气化、分离、抽提、合成、聚合和缩聚等工艺过程获得二次以上产品并抽提、合成、聚合和缩聚等工艺过程获得二次以上产品并增加附加值的工艺过程。增加附加值的工艺过程。产品产品l 8大基础原料：乙烯、丙烯、丁烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯和萘大基础原料：乙烯、丙烯、丁烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯和萘 l 14种有机原料种有机原料:甲醛、乙醇、乙醚、乙醛、醋酸、环氧乙烷、环氧氯甲醛、乙醇、乙醚、乙醛、醋酸、环氧乙烷、环氧氯丙烷、甘油、异丙醇、丙酮、丁醇、辛醇、苯酸和苯酐丙烷、甘油、异丙醇、丙酮、丁醇、辛醇、苯酸和苯酐l 3大合成材料：塑料、合成橡
4、胶和合成纤维大合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维l其它：化肥、农药、合成药物、染料、涂料、溶剂和助剂其它：化肥、农药、合成药物、染料、涂料、溶剂和助剂 第二节第二节 天然气净化天然气净化天然气净化的目的天然气净化的目的将天然气中的水、将天然气中的水、H H2 2S S和和COCO2 2等成份的含量降至工等成份的含量降至工业和民用商品天然气所要求的指标，且符合环境业和民用商品天然气所要求的指标，且符合环境法规的要求。法规的要求。包括四类工艺处理包括四类工艺处理天然气脱水、脱天然气脱水、脱H2S和和CO2(酸气酸气)、硫磺回收和、硫磺回收和废气处理废气处理 国国 别别英英 国国荷荷 兰兰法法 国国
5、美美 国国我我 国国企企 业业British Gas第二组第二组Gas NniGaz deFranceAGASY751488I(d)IIH2S mg/m35575.76 20硫醇硫硫醇硫mg/m36/16(a)1516.911.5 总总 硫硫mg/m3120/125(a)15015022.9150 27CO2 mol%21.53-(c)O2 mol%0.5/3(b)0.50.5-(c)-水露点水露点/含量含量C/mg/m3管线压力下管线压力下地面温度地面温度-10/55/110无游离水无游离水烃露点烃露点管线压力下管线压力下地面温度地面温度-5/部分国家天然气气质标准与我国气质标准比较表部分国
6、家天然气气质标准与我国气质标准比较表 一、脱水工艺简介一、脱水工艺简介天然气中水的危害天然气中水的危害 l水可与天然气生成水合物而堵塞设备、管线；水可与天然气生成水合物而堵塞设备、管线；l天然气中的酸气溶于水，会增加对设备、管线天然气中的酸气溶于水，会增加对设备、管线的腐蚀；的腐蚀；l冷凝水和杂质水局部聚集会降低管线输气量；冷凝水和杂质水局部聚集会降低管线输气量；l水的存在会增加不必要的动力消耗。水的存在会增加不必要的动力消耗。一、脱水工艺简介一、脱水工艺简介天然气脱水的方法天然气脱水的方法 l溶剂吸收法溶剂吸收法 l固体吸附法固体吸附法 l直接直接冷却法冷却法 l化学反应法化学反应法天然气工
7、业天然气工业常用的是溶剂吸收法和固体吸附法常用的是溶剂吸收法和固体吸附法1 1、溶剂吸收法、溶剂吸收法(2)(2)适用范围适用范围 l大型天然气液化装置中脱出大部分水分；大型天然气液化装置中脱出大部分水分；l露点降仅为露点降仅为2228；l露点降露点降：同一压力下，被水汽饱和的天然气水：同一压力下，被水汽饱和的天然气水露点温度与经过脱水装置后同一气流露点温度与经过脱水装置后同一气流的水露点温度之差。的水露点温度之差。(1)(1)脱水原理脱水原理 根据天然气和水在脱水溶剂中的溶解度不同来吸根据天然气和水在脱水溶剂中的溶解度不同来吸收其中的水份，实现天然气的干燥。收其中的水份，实现天然气的干燥。(
8、3)(3)用作脱水的吸收溶剂应具备的性能用作脱水的吸收溶剂应具备的性能l l对水有高的亲合力，具有较高的脱水深度；对水有高的亲合力，具有较高的脱水深度；l l对天然气和烃液体具有较低的溶解度；对天然气和烃液体具有较低的溶解度；l l蒸汽压低，对化学反应和热作用稳定；蒸汽压低，对化学反应和热作用稳定；l l容易再生，价格低廉，易于取得；容易再生，价格低廉，易于取得；l l粘度小，发泡和乳化倾向小。粘度小，发泡和乳化倾向小。(4)(4)常用的脱水吸收剂常用的脱水吸收剂 甘醇化合物和金属氯化物盐溶液甘醇化合物和金属氯化物盐溶液 l l甘醇化合物甘醇化合物 二甘醇二甘醇(DEG)、三甘醇三甘醇(TEG
9、)、四甘醇、四甘醇(TREG)l l金属氯化物盐溶液金属氯化物盐溶液 CaCl CaCl2 2水溶液、氯化锂水溶液水溶液、氯化锂水溶液在实际工业应用中，三甘醇最普遍在实际工业应用中，三甘醇最普遍 (5)(5)溶剂吸收法基本流程溶剂吸收法基本流程闪蒸罐闪蒸罐缓冲罐缓冲罐游离液体游离液体泵泵过滤器过滤器富甘醇富甘醇贫甘醇贫甘醇蒸馏塔蒸馏塔甘醇吸收塔甘醇吸收塔水蒸气水蒸气闪蒸气闪蒸气干气干气原料气原料气重沸器重沸器2 2、固体吸附法、固体吸附法(1)(1)脱水原理脱水原理 吸附剂的选择性吸附吸附剂的选择性吸附(2)(2)用作脱水的吸附剂应具有的性质用作脱水的吸附剂应具有的性质 l l多孔性的、具有较
10、大吸附表面积；多孔性的、具有较大吸附表面积；l l对被吸附介质具有选择性；对被吸附介质具有选择性；l l机械强度高，化学稳定性好；机械强度高，化学稳定性好；l l能够不断地重复再生使用，寿命长；能够不断地重复再生使用，寿命长；l l无腐蚀性、无毒、化学惰性，价格低廉。无腐蚀性、无毒、化学惰性，价格低廉。2 2、固体吸附法、固体吸附法(3)(3)常用吸附剂常用吸附剂 活性铝土矿、活性氧化铝、硅胶、分子筛活性铝土矿、活性氧化铝、硅胶、分子筛(4)(4)特点特点 l l深度脱水；深度脱水；l l水水露点可降至露点可降至-73以下。以下。(5)流程流程（参见（参见272272页）页）一般采用双塔流程，
11、一塔工作，一塔再生和冷却一般采用双塔流程，一塔工作，一塔再生和冷却3 3、直接冷却法、直接冷却法l l原理原理 经过换热降低天然气的温度，使水汽冷却后，经过换热降低天然气的温度，使水汽冷却后，凝析出来。凝析出来。l l冷却措施冷却措施 氨循环制冷、节流膨胀、膨胀机制冷氨循环制冷、节流膨胀、膨胀机制冷天然气中酸气的危害天然气中酸气的危害 l l天然气常含有硫化氢、二氧化碳和有机硫化物天然气常含有硫化氢、二氧化碳和有机硫化物。由于水的存在，这些气体组分将生成酸或酸。由于水的存在，这些气体组分将生成酸或酸溶液，造成输气管道和设备的严重腐蚀；溶液，造成输气管道和设备的严重腐蚀；l l天然气中的硫化物及
12、其燃烧产物会破坏周围环天然气中的硫化物及其燃烧产物会破坏周围环境，损害人类健康；境，损害人类健康；l l二氧化碳的存在会降低天然气的热值。二氧化碳的存在会降低天然气的热值。二、脱酸气方法简介二、脱酸气方法简介二、脱酸气方法简介二、脱酸气方法简介干法和湿法两大类干法和湿法两大类（1）干法）干法l l采用固体脱酸吸附剂脱酸采用固体脱酸吸附剂脱酸l l吸附剂：天然泡沸石，分子筛和海棉状氧化铁吸附剂：天然泡沸石，分子筛和海棉状氧化铁l l适用于井站自用气和小量生活用气脱酸适用于井站自用气和小量生活用气脱酸二、脱酸气方法简介二、脱酸气方法简介（2 2）湿法湿法（采用各种液体溶液脱酸剂脱酸）（采用各种液体
13、溶液脱酸剂脱酸）化学吸收法化学吸收法（氨溶液氨溶液即醇氨法、碱性盐溶液、氨基酸盐）即醇氨法、碱性盐溶液、氨基酸盐）基于可逆化学反应。吸收剂在吸收塔内与基于可逆化学反应。吸收剂在吸收塔内与H2S和和CO2反应，在解吸塔内用反应，在解吸塔内用提高温度或降低压力的办法使反应向相反方向进行。提高温度或降低压力的办法使反应向相反方向进行。物理吸收法物理吸收法（N甲基咯烷酮、碳酸丙烯脂、磷酸三丁酯、丙酮、甲醇甲基咯烷酮、碳酸丙烯脂、磷酸三丁酯、丙酮、甲醇）基于吸收剂的选择性吸收来分离抽取天然气中酸性组分基于吸收剂的选择性吸收来分离抽取天然气中酸性组分。复合法脱酸气复合法脱酸气（Sulfinol法即砜胺法）
14、法即砜胺法）同时使用混合的化学和物理吸收剂。同时使用混合的化学和物理吸收剂。Sulfinol法，使用环丁砜和任一化学吸收剂相组合的溶液作为脱硫剂，法，使用环丁砜和任一化学吸收剂相组合的溶液作为脱硫剂，Sulfinol溶液通常是由环丁砜、二异丙醇胺和水组成溶液通常是由环丁砜、二异丙醇胺和水组成 直接氧化法直接氧化法 吸收剂（碱金属砷盐溶液等）毒性太高。吸收剂（碱金属砷盐溶液等）毒性太高。第三节第三节 天然气轻烃回收工艺天然气轻烃回收工艺主要方法及回收率概述主要方法及回收率概述节流膨胀基本工艺节流膨胀基本工艺透平膨胀基本工艺透平膨胀基本工艺常温高压分离常温高压分离一、主要方法及回收率概述一、主要方
15、法及回收率概述天然气轻烃回收天然气轻烃回收的概念的概念 从天然气中回收乙烷以上的轻质烃类从天然气中回收乙烷以上的轻质烃类四大类方法四大类方法 l l压缩法压缩法 l l吸附法吸附法 l l吸收法吸收法(常温和低温油吸收法常温和低温油吸收法)l l冷凝分离法（冷冻法）冷凝分离法（冷冻法）目前主要采用冷凝分离法（节流膨胀、透平分离）目前主要采用冷凝分离法（节流膨胀、透平分离）吸附法：吸附法：利用多孔性固体吸附剂的选择性吸附性利用多孔性固体吸附剂的选择性吸附性能，即对烃类组分吸附能力强弱的差异能，即对烃类组分吸附能力强弱的差异实现天然气中重组分与轻组分的分离。实现天然气中重组分与轻组分的分离。表现为
16、吸附剂对重烃优先吸附而从湿天表现为吸附剂对重烃优先吸附而从湿天然气中回收较重烃类。然气中回收较重烃类。一、主要方法及回收率概述一、主要方法及回收率概述吸收法：吸收法：传统方法以油吸收为主，基于天然气中各传统方法以油吸收为主，基于天然气中各组分在吸收油中溶解度的差异而使轻、重组分在吸收油中溶解度的差异而使轻、重烃组分得以分离。烃组分得以分离。按吸收操作温度的不同分常温油吸收法和按吸收操作温度的不同分常温油吸收法和低温油吸收法（冷油吸收法）两种。低温油吸收法（冷油吸收法）两种。一、主要方法及回收率概述一、主要方法及回收率概述吸收法：吸收法：冷油吸收法冷油吸收法：基于低温有利于吸收的原则，在：基于低
17、温有利于吸收的原则，在较高压力下，用外部冷冻装置将吸收油冷却至较高压力下，用外部冷冻装置将吸收油冷却至一定温度后与原料天然气直接接触，将天然气一定温度后与原料天然气直接接触，将天然气中轻烃洗涤吸收下来，然后在较低压力下将轻中轻烃洗涤吸收下来，然后在较低压力下将轻烃解吸出来，解吸后的贫油循环使用。烃解吸出来，解吸后的贫油循环使用。一、主要方法及回收率概述一、主要方法及回收率概述一、主要方法及回收率概述一、主要方法及回收率概述l l利用天然气中各组分冷凝温度不同的特点，在逐利用天然气中各组分冷凝温度不同的特点，在逐步降温过程中依次将较高沸点烃类冷凝分离出来。步降温过程中依次将较高沸点烃类冷凝分离出
18、来。冷凝分离法：冷凝分离法：l l冷凝过程为部分冷凝过程。天然气中含有大量低冷凝过程为部分冷凝过程。天然气中含有大量低沸点的甲烷，冷凝分离时主要将丙烷和丁烷等较重沸点的甲烷，冷凝分离时主要将丙烷和丁烷等较重的轻烃冷凝下来的轻烃冷凝下来,大部分的甲烷和乙烷并未冷凝。大部分的甲烷和乙烷并未冷凝。l l根据天然气的组成以及要求回收液烃的程度不同根据天然气的组成以及要求回收液烃的程度不同，天然气的冷凝分离工艺有浅冷与深冷分离之分。，天然气的冷凝分离工艺有浅冷与深冷分离之分。浅冷分离：浅冷分离：冷冻温度不低于冷冻温度不低于3030，一般为，一般为1515-25-25，以回收丙，以回收丙烷为主要目的。烷为
19、主要目的。深冷分离：深冷分离：冷冻温度达到冷冻温度达到7575-130-130，以回收乙烷为目的或，以回收乙烷为目的或要求丙烷收率大于要求丙烷收率大于90%90%。冷凝分离法冷凝分离法冷凝分离法冷凝分离法l l根据提供冷量的方式不同，可分为以下三种：根据提供冷量的方式不同，可分为以下三种：外加制冷循环方法外加制冷循环方法 ：直接冷凝法。由独立的制冷循环产生：直接冷凝法。由独立的制冷循环产生冷量提供。冷量提供。直接膨胀制冷方法直接膨胀制冷方法：气体绝热膨胀法。所需冷量是由原料：气体绝热膨胀法。所需冷量是由原料气或经过分离后的干气通过串入系统中各种型式膨胀制冷气或经过分离后的干气通过串入系统中各种
20、型式膨胀制冷元件提供，不单独设置冷冻循环系统。元件提供，不单独设置冷冻循环系统。混合制冷方法混合制冷方法：前述两种方法的组合。冷量来自两部分：前述两种方法的组合。冷量来自两部分：一部分由直接膨胀制冷提供，不足部分由外加制冷源提供一部分由直接膨胀制冷提供，不足部分由外加制冷源提供 一、主要方法及回收率概述一、主要方法及回收率概述方方 法法产品回收率（产品回收率（%）C2C3C4C5+常温油吸收常温油吸收5407587低温油吸收低温油吸收15559095简单冷冻简单冷冻25759397阶式冷冻阶式冷冻708595100JT阀节流阀节流709097100透平膨胀透平膨胀8597100100各种方法的
21、产品回收率对照各种方法的产品回收率对照 二、节流膨胀制冷分离基本工艺二、节流膨胀制冷分离基本工艺低温分离器低温分离器分离器分离器稳定塔稳定塔甘醇提浓塔甘醇提浓塔甘醇泵甘醇泵换热换热凝析油去油罐凝析油去油罐闪蒸气闪蒸气针形阀针形阀旁通旁通换热换热混合室混合室进气进气干气干气C1、C2、H2O甘醇甘醇甘醇、凝析油甘醇、凝析油H2O节流膨胀轻烃回收流程工艺计算基本单元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低温分离器 l l节流膨胀致冷低温分离原理；节流膨胀致冷低温分离原理；l l节流膨胀模拟计算方法；节流膨胀模拟计算方法；l l节流膨胀最佳操作条件分析。节流膨胀最佳操作条件分析。稳定
22、塔稳定塔 l l稳定塔计算原理；稳定塔计算原理；l l模拟计算方法。模拟计算方法。(1)(1)节流膨胀致冷低温分离原理节流膨胀致冷低温分离原理-特点特点由稳定流动方程由稳定流动方程截面截面1截面截面2节流膨节流膨胀示意胀示意FWQZguH22两截面焓差两截面焓差动能动能截面高差截面高差吸热吸热对气体作功对气体作功(1)(1)节流膨胀致冷低温分离原理节流膨胀致冷低温分离原理-特点特点特点：节流前后体系焓值相等特点：节流前后体系焓值相等截面截面1截面截面2节流膨节流膨胀示意胀示意HH210l l无能量供给第一项小于零；无能量供给第一项小于零；l l第二项由于是压力降低也小于零。第二项由于是压力降低
23、也小于零。)()(1TTpHppVpEC内能随压力的变化内能随压力的变化移动功随压力的变化移动功随压力的变化(2)(2)节流膨胀致冷低温分离原理节流膨胀致冷低温分离原理-节流效应节流效应利用麦克斯韦关系式：利用麦克斯韦关系式：H0天然气节流后温度降低天然气节流后温度降低 微分节流效应系数微分节流效应系数HHpT)(4)(4)节流膨胀模拟方法节流膨胀模拟方法进料进料p1，T1，H1p2T2V,yi,HVL,xi,HL H1=H2 H2=(L HL+V HV)H2l l等焓节流数学模型等焓节流数学模型igilff 21HH 一般是已知一般是已知zi、T1、p1、p2，求节流后求节流后T2、平衡气、
24、平衡气、液的量及组成。液的量及组成。(4)(4)节流膨胀模拟方法节流膨胀模拟方法)(LVLHVH 0)1(1)1(1niiiiVKKz(4)(4)节流膨胀模拟方法节流膨胀模拟方法基础数据基础数据入口条件下的焓入口条件下的焓H1计算计算给定出口压力给定出口压力p2和温度初值和温度初值T2相平衡计算求相平衡计算求H2和平衡液相的量和平衡液相的量L|H1-H2|重设重设T2否否输出结果输出结果是是(5)(5)节流膨胀最佳操作条件分析节流膨胀最佳操作条件分析l l两种分析方法两种分析方法-恒定上游温度和压力，调节分离压力，以获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；得不同条件下
25、回收量的比较；-恒定上游和节流后的分离压力，调节上游温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。度，以获得不同条件下回收量的比较。l l规律规律-第一种方法，存在一最佳回收分离压力第一种方法，存在一最佳回收分离压力-第二种方法，回收量与温度降成正比第二种方法，回收量与温度降成正比(6)(6)稳定塔计算稳定塔计算l l原理原理 恒压、恒温条件下的相平衡恒压、恒温条件下的相平衡l l模拟计算方法模拟计算方法 等温闪蒸方法等温闪蒸方法三、低温透平膨胀基本工艺三、低温透平膨胀基本工艺气体处理气体处理入口分离入口分离脱甲烷塔脱甲烷塔透平膨胀机透平膨胀机压缩机压缩机膨胀机膨胀
26、机JT阀阀再压缩压缩机再压缩压缩机重沸器重沸器脱甲烷装置产品脱甲烷装置产品C2、C3、C4计量站计量站商品天然气去销售商品天然气去销售换热器换热器(1)(1)透平膨胀分离原理透平膨胀分离原理-特点特点 膨胀机的简单示意图膨胀机的简单示意图 有用功有用功输出轴输出轴在在T1，p1条件下入口气体条件下入口气体出口气体出口气体在在T2，p2下下特点特点：气体膨胀对外作功而其：气体膨胀对外作功而其熵值不变熵值不变，膨胀，膨胀后气体温度降低，且同时产生冷量。后气体温度降低，且同时产生冷量。(2)(2)透平膨胀分离原理透平膨胀分离原理-微分等熵膨胀效应微分等熵膨胀效应l l等熵膨胀效应等熵膨胀效应 气体等
27、熵膨胀时，压力变化所引起的温度变化。气体等熵膨胀时，压力变化所引起的温度变化。l l微分等熵膨胀效应微分等熵膨胀效应 气体等熵膨胀时，由微小压力变化所引起的温度气体等熵膨胀时，由微小压力变化所引起的温度变化。变化。l l等熵膨胀效应系数等熵膨胀效应系数SSpT)(s0 温度降低温度降低(2)(2)透平膨胀分离原理透平膨胀分离原理-微分等熵膨胀效应微分等熵膨胀效应由麦克斯韦关系式：由麦克斯韦关系式：ppSTVCT0,0,0ppTVTC0S透平膨胀过程总是产生冷效应，温度总是降低透平膨胀过程总是产生冷效应，温度总是降低(3)(3)透平膨胀分离原理透平膨胀分离原理-积分积分等熵膨胀效应等熵膨胀效应l
28、 l实际实际等熵膨胀等熵膨胀时，压降为一有限值；时，压降为一有限值；l l积分积分等熵膨胀等熵膨胀效应效应 等熵膨胀时，等熵膨胀时，有限压力变化所引起的温度变化。有限压力变化所引起的温度变化。l l在实际中，由于在实际中，由于等熵膨胀等熵膨胀前后为有限压降，故温降前后为有限压降，故温降也为一有限值；也为一有限值；2112ppsdpTTTl l对于不同的天然气体系，在相同有限压降下，对于不同的天然气体系，在相同有限压降下，温降会有差异。温降会有差异。有用功有用功输出轴输出轴在在T1，p1条件下入口气体条件下入口气体出口气体出口气体在在T2，p2下下(4)(4)低温透平膨胀模拟方法低温透平膨胀模拟
29、方法)(LVLSVS 21SS l l等熵膨胀焓降等熵膨胀焓降HS是气体等熵膨胀开始状态是气体等熵膨胀开始状态(p1 1、T1 1)焓值焓值H1 1与终了状态与终了状态(p2 2、T2 2)焓值焓值H2 2之差；之差；21HHHS(4)(4)低温透平膨胀模拟方法低温透平膨胀模拟方法-绝热效率绝热效率l l实际压缩气体通过膨胀机进行绝热膨胀，对外作功实际压缩气体通过膨胀机进行绝热膨胀，对外作功的同时存在摩擦、泄漏和冷量损失等。因此，膨胀的同时存在摩擦、泄漏和冷量损失等。因此，膨胀过程实际是熵增大的不可逆过程；过程实际是熵增大的不可逆过程；l l实际膨胀过程的焓差实际膨胀过程的焓差H等于气体绝热膨
30、胀开始状等于气体绝热膨胀开始状态的焓值态的焓值H1与膨胀终了状态的焓值与膨胀终了状态的焓值H2的差值，的差值，即膨胀机对外的即膨胀机对外的实际功：实际功：(4)(4)低温透平膨胀模拟方法低温透平膨胀模拟方法-绝热效率绝热效率21HHHl l膨胀机绝热效率膨胀机绝热效率 衡量膨胀过程偏离等熵过程的尺度衡量膨胀过程偏离等熵过程的尺度2121HHHHHHSS等熵膨胀数学模型等熵膨胀数学模型igilff 21SS(4)(4)低温透平膨胀模拟方法低温透平膨胀模拟方法)(2112HHHHS)(LVLSVS 一般是已知一般是已知zi、T1、p1、p2、S，求膨胀后求膨胀后T2、平衡气、平衡气、液的量及组成。
31、液的量及组成。0)1(1)1(1niiiiVKKz(4)(4)低温透平膨胀模拟方法低温透平膨胀模拟方法基础数据基础数据入口条件下的焓入口条件下的焓H1和熵和熵S1计算计算给定出口压力给定出口压力p2和温度初值和温度初值T2相平衡计算求相平衡计算求S2,H2和平衡液相的量和平衡液相的量L|S1-S2|重设重设T2否否计算理想功计算理想功HS和实际功和实际功H以实际功为恒算基础以实际功为恒算基础进行相平衡计算进行相平衡计算L和实和实际出口温度际出口温度输出结果输出结果是是常温高压分离常温高压分离 在一定温度条件下，在一个固定的分离器压力条件下在一定温度条件下，在一个固定的分离器压力条件下进行油气分
32、离来回收油的方法。进行油气分离来回收油的方法。1 1、常温油气分离目的、常温油气分离目的 将凝析气或天然气在分离器温度和压力下进行油气将凝析气或天然气在分离器温度和压力下进行油气分离，以回收气中的油，即分离，以回收气中的油，即C C5 5+以上的重质烃类。同时确以上的重质烃类。同时确定定GORGOR、油气产量等生产指标。、油气产量等生产指标。四、常温高压分离四、常温高压分离2 2、常温分离模拟的目的、常温分离模拟的目的（1 1）确定最佳的分离条件（）确定最佳的分离条件（T T，P P）（2 2）分析在一定条件下的分离效果）分析在一定条件下的分离效果 采用相态分析中的等温闪蒸方法来进行模拟。常温
33、分离器采用相态分析中的等温闪蒸方法来进行模拟。常温分离器的入口压力由井口压力经集输管线压降后得到，随生产时间不的入口压力由井口压力经集输管线压降后得到，随生产时间不同而变，但分离器操作压力可控。气田开发早中期具有较高压同而变，但分离器操作压力可控。气田开发早中期具有较高压力，常温分离的压力可在一个较大的范围变化。温度恒定，只力，常温分离的压力可在一个较大的范围变化。温度恒定，只需分析压需分析压力对回收量的影响。力对回收量的影响。四、常温高压分离四、常温高压分离（1 1）就目前所研究的结果来看，对最大回收液量）就目前所研究的结果来看，对最大回收液量的分离压力存在一个最佳点，随着露点压力的升的分离压力存在一个最佳点，随着露点压力的升高，最佳压力升高，这样有利于回收凝析液，但高，最佳压力升高，这样有利于回收凝析液，但这样会增加分离器的成本；这样会增加分离器的成本；（2 2）分离器温度越低越好，这样可获得更多的凝）分离器温度越低越好，这样可获得更多的凝析液，降低气油比。析液，降低气油比。3、凝析气藏一般最佳条件预测、凝析气藏一般最佳条件预测四、常温高压分离四、常温高压分离
