一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法技术

本发明专利技术涉及一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法，其包括以下步骤：1)设置一个包括天然气预处理系统、轻烃回收分离系统、丙烷预冷系统、液化过冷系统和若干冷箱的油气预处理及液化系统；2)将从海底管道输送的天然气混合物输送进段塞流捕集器，然后将天然气管路流出的天然气送至天然气预处理系统，将凝析油管路流出的凝析油送至轻烃回收分离系统；3)将天然气管路流出的天然气进行脱酸、脱水和脱汞预处理；4)将预处理后的天然气进行轻烃回收和分离；5)将轻烃回收后的天然气通过丙烷循环进行预冷；6)将预冷后的天然气进行液化和过冷循环处理。本发明专利技术较好的解决了现有液化过程中海上适用性较差及常规氮膨胀工艺处理能力小、效率低的缺陷。本发明专利技术可以广泛用于FLNG/FLPG油气预处理及液化过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法
本专利技术涉及一种油气预处理及液化方法，特别是关于一种FLNG/FLPG(浮式液化天然气/浮式液化石油气)油气预处理及液化方法。
技术介绍
我国近海天然气资源丰富，但是天然气资源分散，其中相当一部分为深海气田、边际小气田和低品味天然气资源。对于这些气源，若采用传统的海洋固定平台或者海底管道等方式，多数气田则会因成本或技术限制而无法投入开采。如果采用现有的LNG-FPSO(液化天然气浮式生产储卸装置)，可以根据海上天然气田的生产状况灵活配置，在船上液化天然气，再运至目的地。这种方式具有便于迁移、可重复使用、生产效率高等优点，对促进我国海域尤其是深海气田、小型气田开发，充分利用油气资源具有重要意义。作为LNG-FPSO的核心之一，液化工艺的设计对工程的基建成本、运行费用、运行可靠性及安全性，都会产生很大的影响。在相关报道中指出，最适合海上的液化技术是在板翅式换热器中通过机械制冷和液化的氮膨胀制冷循环。相似的技术已经被广泛地应用到LNG调峰，比如1989年，巴布亚新几内亚海上Pandora气田开发了双氮膨胀循环；帝汶海BayuUndan气田开发了双氮膨胀循环。但是现有采取的液化技术，却存在海上适用性较差、常规氮膨胀工艺处理能力小、效率低等缺陷。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种海上适用性好、氮膨胀工艺处理能力强、效率高的FLNG/FLPG油气预处理及液化方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法，其包括以下步骤：1)设置一个包括天然气预处理系统、轻烃回收分离系统、丙烷预冷系统、液化过冷系统和若干冷箱的油气预处理及液化系统；2)首先将从海底管道输送的天然气混合物输送进FLNG装置的段塞流捕集器，通过段塞流捕集器将天然气混合物分成三条管路输送，即天然气管路、凝析油管路和污水管路；然后将通过所述天然气管路流出的天然气输送到所述天然气预处理系统，将通过所述凝析油管路流出的凝析油输送到所述轻烃回收分离系统，将通过所述污水管路流出的污水经处理合格后排放；3)将所述天然气管路流出的天然气进行脱酸、脱水和脱汞预处理；4)将预处理后的天然气进行轻烃回收和分离；5)将轻烃回收后的天然气通过丙烷循环进行预冷；6)将预冷后的天然气进行液化和过冷循环后送至LNG产品储罐存储。所述步骤3)中，对天然气进行脱酸、脱水和脱汞预处理包括以下步骤：①从所述天然气管路流出的天然气进入天然气预处理系统后，首先进入脱C11+重组分装置中进行脱除C11+重组分处理；②然后将从所述脱C11+重组分装置顶部流出的天然气输送进吸收塔底部，与从所述吸收塔顶部进入的再生后的贫胺液进行逆向接触，脱除其中的CO2；③将从所述吸收塔底部流出的富胺液经控制阀减压后输送进闪蒸罐，在所述闪蒸罐内脱除了大部分溶剂的低压燃料气从所述闪蒸罐顶部流入所述轻烃回收分离系统的低压气压缩机；④将从所述闪蒸罐底部流出的富胺液与再生塔底部重沸器再生后的一部分热贫胺液，在换热器中换热吸热后，输送到所述再生塔上部；⑤将从所述再生塔顶部流出的酸性气经过海水冷器冷却后，进入气液分离器进行气液分离，然后将分离后的液相用泵全部打回所述再生塔顶部；⑥将从所述再生塔底部流出的贫胺液经重沸器加热后，再与从所述闪蒸罐流出的所述富胺液在所述换热器中进行换热冷却后，然后进入冷却器继续冷却，补充胺液和水后形成再生后的贫胺液，经循环泵升压打回所述吸收塔顶部；⑦从所述吸收塔顶部流出的脱酸后的天然气与从所述脱C11+重组分装置底部流出的C11+重组分混合后，进入脱水和脱汞系统；⑧脱酸后的天然气首先进入4A分子筛干燥器进行脱水，然后进入脱汞吸附器将天然气中携带的微量汞吸附除去；经脱酸、脱水和脱汞预处理后的天然气输送到所述轻烃回收分离系统。所述步骤4)中，对预处理后的天然气进行轻烃回收和分离包括以下步骤：①将预处理后的天然气输送到LPG冷箱中冷却，部分天然气中的重组分冷凝成液体，经天然气分液罐分离后，气相去天然气膨胀机减压降温后以气液混合物形式进入所述轻烃回收分离系统的脱乙烷塔顶部；从所述天然气分液罐分离后的液相返回所述LPG回收冷箱回收冷量后进入所述脱乙烷塔顶部；②进入所述脱乙烷塔顶部的气液混合物经重沸器加热后，使所述脱乙烷塔塔底凝液中的甲烷和乙烷蒸发，所述脱乙烷塔塔顶的气体虽然仍为低温气体，但是已脱除大部分的丙烷以上组分，所述低温天然气体返回所述LPG回收冷箱换热冷却后，经膨胀机增压端压缩，再经天然气压缩机压缩后进入丙烷预冷段冷箱；③在所述脱丁烷塔上部抽出一部分以丙烷和丁烷为主的混合物液体，经泵升压后送至丙烷塔，所述丙烷塔将该混合物进行分离，在塔顶得到的丙烷送至丙烷储罐，作为日常丙烷制冷系统的冷剂补充；在塔底得到以丁烷为主的混合物经重沸器加热后返回所述脱丁烷塔上部。所述步骤5)中，将轻烃回收后的天然气通过丙烷循环进行预冷包括以下步骤：①在所述丙烷预冷循环系统中，丙烷经三级压缩后，经另一所述海水冷器冷却为液体，液体丙烷经节流阀降温降压后流入高压丙烷分离器进行分离；②经所述高压丙烷分离器分离后顶部的气相丙烷经节流阀返回丙烷三级压缩机入口，底部的部分液相丙烷流入所述丙烷预冷段冷箱中进行制冷，然后以气液两相丙烷返回所述高压丙烷分离器；③经所述高压丙烷分离器底部流出的另一部分丙烷经节流阀降压后进入中压丙烷分离器；所述中压丙烷分离器顶部的气相丙烷经节流阀返回丙烷二级压缩机入口，所述中压丙烷分离器底部的液相丙烷流入所述丙烷预冷段冷箱中进行制冷，然后以气液两相返回所述中压丙烷分离器；④经所述中压丙烷分离器底部流出的部分丙烷经节流阀降低至更低压力后进入低压丙烷分离器，所述低压丙烷分离器顶部的气相丙烷经节流阀返回至丙烷一级压缩机入口，底部的液相丙烷全部流入所述丙烷预冷段冷箱中进行制冷，然后以气液两相返回所述低压丙烷分离器；⑤经所述中压丙烷分离器底部流出的另一部分丙烷送至所述LPG回收冷箱中换热，换热后的丙烷返回所述中压丙烷分离器。所述步骤6)中，将预冷后的天然气通过液化和过冷循环处理包括以下步骤：①在所述液化过冷系统中，从所述丙烷预冷段冷箱来的天然气依次经过液化段冷箱和过冷段冷箱后进入另一闪蒸罐，另一所述闪蒸罐底部流出的液化天然气进入液化天然气产品储罐储存，闪蒸罐顶部产生的BOG及储罐日常吸热蒸发产生的BOG一起从顶部流至燃料气压缩部分与所述轻烃回收分离系统的燃料气汇合；其中，在液化过冷系统中，液化段制冷由液化段制冷循环完成，过冷段制冷由过冷段制冷循环完成，两个循环相互独立；②在所述液化段制冷循环中，经压缩冷却的高压氮气分成两部分，其中大部分氮气由所述液化段冷箱冷却，另一部分氮气由所述丙烷预冷段冷箱冷却，两路冷却后的氮气汇合后一起进入液化段膨胀机；③经过所述液化段膨胀机降压降温后的氮气，进入所述液化段冷箱对天然气和高压氮气进行冷却，复热后的液化段低压氮气流入液化段氮气压缩机后，再依次经过液化段膨胀机增压端进行压缩冷却完成制冷循环；④在所述过冷段制冷循环中，经压缩冷却的高压氮气先进入所述液化段冷箱中进行冷却，然后经过冷段膨胀机将高压氮气降温降压后再进入所述过冷段冷箱中制冷，并将来自所述液化段冷箱已经液化的天然气进行过冷，高压氮气在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法，其包括以下步骤：1)设置一个包括天然气预处理系统、轻烃回收分离系统、丙烷预冷系统、液化过冷系统和若干冷箱的油气预处理及液化系统；2)首先将从海底管道输送的天然气混合物输送进FLNG装置的段塞流捕集器，通过段塞流捕集器将天然气混合物分成三条管路输送，即天然气管路、凝析油管路和污水管路；然后将通过所述天然气管路流出的天然气输送到所述天然气预处理系统，将通过所述凝析油管路流出的凝析油输送到所述轻烃回收分离系统，将通过所述污水管路流出的污水经处理合格后排放；3)将所述天然气管路流出的天然气进行脱酸、脱水和脱汞预处理；4)将预处理后的天然气进行轻烃回收和分离；5)将轻烃回收后的天然气通过丙烷循环进行预冷；6)将预冷后的天然气进行液化和过冷循环后送至LNG产品储罐存储。

【技术特征摘要】
1.一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法，其包括以下步骤：1)设置一个包括天然气预处理系统、轻烃回收分离系统、丙烷预冷系统、液化过冷系统和若干冷箱的油气预处理及液化系统；2)首先将从海底管道输送的天然气混合物输送进FLNG装置的段塞流捕集器，通过段塞流捕集器将天然气混合物分成三条管路输送，即天然气管路、凝析油管路和污水管路；然后将通过所述天然气管路流出的天然气输送到所述天然气预处理系统，将通过所述凝析油管路流出的凝析油输送到所述轻烃回收分离系统，将通过所述污水管路流出的污水经处理合格后排放；3)将所述天然气管路流出的天然气进行脱酸、脱水和脱汞预处理，具体包括以下步骤①从所述天然气管路流出的天然气进入天然气预处理系统后，首先进入脱C11+重组分装置中进行脱除C11+重组分处理；②然后将从所述脱C11+重组分装置顶部流出的天然气输送进吸收塔底部，与从所述吸收塔顶部进入的再生后的贫胺液进行逆向接触，脱除其中的CO2；③将从所述吸收塔底部流出的富胺液经控制阀减压后输送进闪蒸罐，在所述闪蒸罐内脱除了大部分溶剂的低压燃料气从所述闪蒸罐顶部流入所述轻烃回收分离系统的低压气压缩机；④将从所述闪蒸罐底部流出的富胺液与再生塔底部重沸器再生后的一部分热贫胺液，在换热器中换热吸热后，输送到所述再生塔上部；⑤将从所述再生塔顶部流出的酸性气经过海水冷器冷却后，进入气液分离器进行气液分离，然后将分离后的液相用泵全部打回所述再生塔顶部；⑥将从所述再生塔底部流出的贫胺液经重沸器加热后，再与从所述闪蒸罐流出的所述富胺液在所述换热器中进行换热冷却后，然后进入冷却器继续冷却，补充胺液和水后形成再生后的贫胺液，经循环泵升压打回所述吸收塔顶部；⑦从所述吸收塔顶部流出的脱酸后的天然气与从所述脱C11+重组分装置底部流出的C11+重组分混合后，进入脱水和脱汞系统；⑧脱酸后的天然气首先进入4A分子筛干燥器进行脱水，然后进入脱汞吸附器将天然气中携带的微量汞吸附除去；经脱酸、脱水和脱汞预处理后的天然气输送到所述轻烃回收分离系统；4)将预处理后的天然气进行轻烃回收和分离；5)将轻烃回收后的天然气通过丙烷循环进行预冷；6)将预冷后的天然气进行液化和过冷循环后送至LNG产品储罐存储。2.如权利要求1所述的一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法，其特征在于：所述步骤4)中，对预处理后的天然气进行轻烃回收和分离包括以下步骤：①将预处理后的天然气输送到LPG冷箱中冷却，部分天然气中的重组分冷凝成液体，经天然气分液罐分离后，气相去天然气膨胀机减压降温后以气液混合物形式进入所述轻烃回收分离系统的脱乙烷塔顶部；从所述天然气分液罐分离后的液相返回所述LPG回收冷箱回收冷量后进入所述脱乙烷塔顶部；②进入所述脱乙烷塔顶部的气液混合物经重沸器加热后，使所述脱乙烷塔塔底凝液中的甲烷和乙烷蒸发，所述脱乙烷塔塔顶的气体虽然仍为低温气体，但是已脱除大部分的丙烷以上组分，所述低温天然气体返回所述LPG回收冷箱换热冷却后，经膨胀机增压端压缩，再经天然气压缩机压缩后进入丙烷预冷段冷箱；③在所述脱丁烷塔上部抽出一部分以丙烷和丁烷为主的混合物液体，经泵升压后送至丙烷塔，所述丙烷塔将该混合物进行分离，在塔顶得到的丙烷送至丙烷储罐，作为日常丙烷制冷系统的冷剂补充；在塔底得到以丁烷为主的混合物经重沸器加热后返回所述脱丁烷塔上部。3.如权利要求1所述的一种FLNG/FLPG油气预处理及液化方法，其特征在于：所述步骤5)中，将轻烃回收后的天然气通过丙烷循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢彬，喻西崇，李玉星，廖红琴，王春升，王武昌，金海刚，朱建鲁，王清，程兵，冯加果，李阳，王世圣，谢文会，赵晶瑞，杜庆贵，姜哲，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，中国石油大学华东，海洋石油工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11