大型天然气乙烷深冷回收装置需消耗大量压缩能耗以获得高的乙烷回收率,因此,对装置的运行优化和节能增效提出了更高要求。为此,基于塔里木油田天然气乙烷回收装置实际运行经验,完成了装置运行特性分析、目标收率下最优参数调整方法研究、最优运行收率确定和参数优化调整实践,形成了天然气乙烷回收装置优化运行技术。研究结果表明:(1)提升收率时依次提高冷箱B线流量、降低脱甲烷塔压力、降低低温分离器温度、提高冷箱C线流量;降低收率时依次提高脱甲烷塔压力、提高低温分离器温度、降低冷箱C线流量、降低冷箱B线流量,通过以上参数调整可使能耗最低。(2)形成了低温分离器温度、冷箱C线流量的参数“拐点”操作最优认识,开发了误差小于5%的拐点拟合函数,定量指导操作参数最优调整。(3)装置性能测试期间,满负荷运行乙烷收率可达97.4%,总体与国外装置相当,形成了目标收率下压缩功耗最低的参数调整程序方法,并确定了不同工况的经济效益最优乙烷收率。结论认为:(1)从经济效益出发,塔里木乙烷装置组织产量生产任务时,乙烷收率不宜超过95.5%;(2)依据研究结论及优化方法,完成了塔里木乙烷装置优化运行调整,节电量达到4 410×10~4 kW·h/a,增加经济效益3 926.4万元/a;(3)提出的优化运行关键方法和技术可有效提升操作人员认识、降低装置运行能耗,为已建天然气乙烷回收装置的高效运行提供有效的参考和借鉴。