【技术实现步骤摘要】
一种天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃的系统及工艺
本专利技术涉及气田地面工程领域,特别是涉及一种天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃的系统和工艺。
技术介绍
为从天然气中分离出乙烷、LPG和稳定轻烃等高附加值组分,现有工艺采用物理方法,根据原料气在一定温度和压力下的露点进行分离切割。通常在气田外输条件下原料气处于气态,因此需要对原料气进行制冷。C2+回收装置的整体经济性主要体现于投资、能耗和产品收益,这在很大程度上取决于制冷工艺方案及换热网络,因此制冷方案及换热网络的优劣对工艺方案的经济性起到至关重要的作用,现有工艺都是据此进行研发。经查新,当前主要存在三种技术具有相似性,这三种工艺都是沿用对天然气进行深冷分离的思路,以回收其中的轻烃组分,对换热网络都进行了一定优化并形成了各自的一些特点,三种工艺分别如下:A):专利号US4687499A,工艺流程图如图2所示,该专利基于传统的天然气分离设备进行了工艺改进,在不改变已有工艺设备的前提下,行成了完整的精馏塔流程,并实现了乙烷几乎100%的分离,然而该工艺低温分离器46底部物流50经J-T阀56节流后直接进入脱甲烷塔,该股物流冷量未能充分利用且设置了两套同轴压缩膨胀机52和64。B):专利号US2013074542A1,如图3所示,该专利针对富含重烃的天然气乙烷回收进行了工艺优化,该工艺对原料气的组分变化具有更好的适应性,然而该工艺低温分离器D-1底部物流分为两股3和4,其中物流3进入冷箱MSHX-2换热后节流降温进入脱甲烷塔上部,物流4经J-T阀节流后直接进入脱甲烷塔中部,物流4冷量未能充分利用;该工艺脱甲烷塔设置了4段 ...
【技术保护点】
一种天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:所述系统包括第一冷箱、丙烷制冷单元、低温分离器、第二冷箱、脱甲烷塔、甲烷回液压缩机、空冷器、循环水冷却器和同轴膨胀压缩机组;所述第一冷箱的原料气出料口与所述低温分离器的入料口相通;所述低温分离器的气相出料口经所述同轴膨胀压缩机组的第一入料口和所述同轴膨胀压缩机组的第一出料口后与所述脱甲烷塔的塔板第一入料口相通以及经所述第二冷箱的第一入料口、所述第二冷箱的第一出料口和第三J‑T阀后与所述脱甲烷塔的塔板第二入料口相通;所述低温分离器的液相出料口经第一J‑T阀、所述第二冷箱的第二入料口和所述第二冷箱的第二出料口与所述脱甲烷塔的塔板第三入料口相通;所述脱甲烷塔顶部气相出料口经所述第二冷箱的第三入料口、所述第二冷箱的第三出料口、所述第一冷箱的第一进料口和所述第一冷箱的第一出料口后并分别经所述同轴膨胀压缩机组的第二入料口、所述同轴膨胀压缩机组的第二出料口相通以及经所述甲烷回液压缩机的入料口、甲烷回液压缩机的出料口、所述空冷器的入料口、所述空冷器的出料口、所述循环水冷却器的入料口、所述循环水冷却器的出料口、所述第一冷箱的第二入料口、所述第一冷箱的第 ...
【技术特征摘要】
1.一种天然气回收乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:所述系统包括第一冷箱、丙烷制冷单元、低温分离器、第二冷箱、脱甲烷塔、甲烷回液压缩机、空冷器、循环水冷却器和同轴膨胀压缩机组;所述第一冷箱的原料气出料口与所述低温分离器的入料口相通;所述低温分离器的气相出料口经所述同轴膨胀压缩机组的膨胀端的第一入料口和所述同轴膨胀压缩机组的膨胀端的第一出料口后与所述脱甲烷塔的塔板第一入料口相通以及经所述第二冷箱的第一入料口、所述第二冷箱的第一出料口和第三J-T阀后与所述脱甲烷塔的塔板第二入料口相通;所述低温分离器的液相出料口经第一J-T阀、所述第二冷箱的第二入料口和所述第二冷箱的第二出料口与所述脱甲烷塔的塔板第三入料口相通;所述脱甲烷塔顶部气相出料口经所述第二冷箱的第三入料口、所述第二冷箱的第三出料口、所述第一冷箱的第一入料口和所述第一冷箱的第一出料口后并分别经所述同轴膨胀压缩机组的压缩端的第二入料口、所述同轴膨胀压缩机组的压缩端的第二出料口相通以及经所述甲烷回液压缩机的入料口、甲烷回液压缩机的出料口、所述空冷器的入料口、所述空冷器的出料口、所述循环水冷却器的入料口、所述循环水冷却器的出料口、所述第一冷箱的第二入料口、所述第一冷箱的第二出料口、所述第二冷箱的第四入料口、所述第二冷箱的第四出料口和第二J-T阀后与所述脱甲烷塔的塔板第四入料口相通;所述脱甲烷塔的中部第一出料口经所述第一冷箱的第三入料口、所述第一冷箱的第三出料口后与所述脱甲烷塔的中部第一入料口相通;所述脱甲烷塔底部设有出料口;所述丙烷制冷单元贯穿所述第一冷箱用于补充系统冷量。2.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:还包括所述脱甲烷塔的中部第二出料口,所述脱甲烷塔的中部第二出料口经所述第一冷箱的第四入料口、所述第一冷箱的第四出料口后与所述脱甲烷塔的中部第二入料口相通。3.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:所述脱甲烷塔包括由上下依次设置的35-42块塔板,所述脱甲烷塔的塔板第一入料口位于第21-24块塔板处,所述脱甲烷塔的塔板第二入料口位于第3-5块塔板处,所述脱甲烷塔的塔板第三入料口位于第4-6块塔板处,所述脱甲烷塔的塔板第四入料口位于塔顶处,所述脱甲烷塔的中部第一出料口位于第25-27块塔板处,所述脱甲烷塔的中部第一入料口位于第27-29块塔板处。4.根据权利要求2所述的天然气回收乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:所述脱甲烷塔包括由上下依次设置的35-42块塔板,所述脱甲烷塔的中部第二出料口位于第31-33块塔板处,所述脱甲烷塔的中部第二入料口位于第33-35块塔板处。5.根据权利要求1-4中任一项所述的天然气回收乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:所述脱甲烷塔下部连接有脱甲烷塔底再沸器,所述脱甲烷塔底进行塔底产品抽出,部分产品进入塔底再沸器,再沸器上部出料口通向所述脱甲烷塔侧壁入料口,返回料继续在塔内气液传质。6.一种采用如权利要求1或3中所述天然气回收乙烷以上轻烃系统进行回收乙烷以上轻烃的工艺,其特征在于包括以下步骤:原料气经所述第一冷箱后通入所述低温分离器中,所述低温分离器分离的气相物流经所述低温分离器的气相出料口一部分经所述同轴膨胀压缩机组膨胀制冷后进入所述脱甲烷塔第一入料口,另一部分经所述第二冷箱第...
【专利技术属性】
技术研发人员:裴红,赵文学,闫日雄,陈令海,刘焕焕,黄建钦,陈以文,张帆,
申请(专利权)人:中国寰球工程公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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