一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统技术方案

技术编号:14268412 阅读:133 留言:0更新日期:2016-12-23 13:34
本实用新型专利技术涉及一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统。本实用新型专利技术通过在天然气预冷段后设置脱甲烷塔2、脱乙烷塔3和稳定塔4将天然气中重烃分离并进一步精细化处理,从而生产出商品级丁烷产品和C5+凝液重烃产品。本实用新型专利技术的系统将冷箱1出口LNG产品抽出一股为脱重烃过程提供冷量,并使脱重烃工艺耦合在天然气液化过程中,工艺集成度高。本实用新型专利技术的系统稳定性好,适用性广泛,具有很强的可操作性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液化天然气生产领域,特别涉及一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统。
技术介绍
液化天然气领域中,重烃通常是指C5及以上烃类。由于这些烃类凝固点相对较高,若未把重烃预先分离出来,则在天然气深冷过程中将存在重烃冻结而堵塞设备的风险。为保证天然气液化系统的正常工作,必需采取措施在天然气进入深冷工段前将其中的重烃脱除。目前,天然气脱重烃的方法有固体吸附法、溶剂吸收法、冷凝分离法和膜分离法。固体吸附法利用具有多孔结构的固体吸附剂对烃类组分吸附能力的差异使烃类气体得以分离的方法,该方法流程简单,具有一定的选择性,然而该方法不适用于重烃含量高和处理量大的工况,尤其是含有新戊烷的工况。并且需定期更换吸附剂,再生时耗能高。溶剂吸收法工艺方案适应性强,对天然气中的重烃含量没有限制,然而该方法流程复杂,吸收剂再生时也消耗大量能量,被脱除的重烃还要进入后续的脱乙烷塔以回收轻烃,无法适应气源组分快速波动的情况。膜分离法在天然气轻烃分离中多使用利用溶解扩散机理的非多孔质膜,气体膜分离技术具有工艺简单、操作方便、维修简便以及装置投资省等优点,补过该方法甲烷损失率过高,达30%~40%,为液化天然气工厂所不能接受。冷凝分离法又称低温精馏法,利用熔沸点的不同,进行气液分离。它是将天然气冷却至烃露点温度以下所需低温,得到部分富含较重烃类的凝液,实质就是气体液体化技术。而然目前这种方法多被用于天然气露点控制,对天然气脱重烃缺乏针对性,致使这种方法在天然气液化领域应用受到很大的限制。基于此,本技术提供了一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足,降低液化用天然气(已脱酸性气、脱水、脱汞的天然气)脱重烃过程的能耗,简化天然气脱重烃工艺,并将富含重烃的脱重烃过程与天然气液化过程耦合;从而提供一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统,该系统不仅从富含重烃的天然气中回收了重烃产品,增加工艺附加值,而且满足了重烃组分和含量变化大的天然气对重烃脱除的需求,增强了工艺的适应性。本技术的系统通过设置三个深冷精馏塔将富含重烃天然气的脱重烃过程与液化过程耦合从而将天然气中的重烃脱除,从而提供一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统,该系统包括:冷箱1的第一流道A1、第二流道A2、第三流道A3、脱甲烷塔2、脱乙烷塔3、稳定塔4、脱甲烷塔冷凝器5、脱乙烷塔再沸器6、稳定塔冷凝器7、重烃回流罐8、重烃回流泵9、稳定塔再沸器10、重烃冷却器11、第一阀门V1至第七阀门V7以及相应连接管道,其中,冷箱1的第一流道A1入口与原料气天然气管道连接、出口经第一阀门V1与脱甲烷塔2的底部进料口连接;冷箱1的第二流道A2入口与脱甲烷塔冷凝器5的壳侧气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;冷箱1的第三流道A3入口与脱乙烷塔3的气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;脱甲烷塔冷凝器5的管程入口经第二阀门V2与冷箱1的第二流道A2出口的LNG产品管线连接、管程出口与脱乙烷塔3的第二进料口相连;脱甲烷塔2塔底液相出口经第三阀门V3与脱乙烷塔3第一进料口相连;脱乙烷塔再沸器6液相出口经第四阀门V4与稳定塔4第一进料口相连;稳定塔冷凝器7进口与稳定塔4气相出口相连,出口与重烃回流罐8进口相连;重烃回流罐8气相出口经第五阀门V5与燃料气管线相连,液相出口与重烃回流泵9进口相连;重烃回流泵9出口经第七阀门V7与稳定塔4第二进料口和丁烷产品线相连;稳定塔再沸器10液相出口与重烃冷却器11入口相连;重烃冷却器11出口经第六阀门V6与C5+凝液重烃产品管线连接。上述的脱甲烷塔冷凝器5安装在脱甲烷塔2上,两者通过法兰直接连接。上述的脱甲烷塔2、脱乙烷塔3和稳定塔4为填料塔或板式塔。上述的脱甲烷塔2、脱乙烷塔3和稳定塔4中均设置有除沫器。上述的稳定塔冷凝器7为空冷器或管壳式换热器。本技术的技术方案通过在冷箱天然气侧一段冷却后设置脱甲烷塔、脱乙烷塔和稳定塔,利用天然气液化冷凝过程重烃冷凝点比天然气高而先液化的原理,从而实现重烃的分离,使天然气所含重烃在液化过程中得以深度分离和提纯,工艺性能稳定;同时本技术的技术方案将天然气脱重烃过程与液化过程耦合,工艺简便,可操作性强。本技术的优点和积极作用在于:(1)采用天然气一段冷却后设置脱甲烷塔、脱乙烷塔和稳定塔的分离工艺实现重烃的分离,能够满足重烃组分和含量变化大的天然气脱重烃需求,工艺性能稳定。(2)实现了天然气脱重烃过程与液化过程耦合,简化了天然气液化工艺流程,投资省,脱重烃单位能耗小于0.018 kW/(h·NM3 原料天然气),操作费用低,节约成本,从而产生明显的经济效益。(3)将天然气中的重烃全部回收并得到合格的重烃产品,符合商用丁烷和C5+凝液产品规格要求,提高了资源利用效率,增加了工艺附加值。附图说明图1为本技术的工艺流程示意图。a.本技术的脱重烃系统;b.制冷系统。图中代号含义如下:1. 冷箱2. 脱甲烷塔3. 脱乙烷塔4. 稳定塔5. 脱甲烷塔冷凝器6. 脱乙烷塔再沸器7. 稳定塔冷凝器8. 重烃回流罐9. 重烃回流泵10. 稳定塔再沸器11. 重烃冷却器。具体实施方式以下结合实施例和附图对本技术做详细地说明实施例1本实施例的具体工艺流程请参见图1。一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统,包括:冷箱1的第一流道A1、第二流道A2、第三流道A3、脱甲烷塔2、脱乙烷塔3、稳定塔4、脱甲烷塔冷凝器5、脱乙烷塔再沸器6、稳定塔冷凝器7、重烃回流罐8、重烃回流泵9、稳定塔再沸器10、重烃冷却器11、第一阀门V1至第七阀门V7以及相应连接管道,其中,冷箱1的第一流道A1入口与原料气天然气管道连接、出口经第一阀门V1与脱甲烷塔2的底部进料口连接;冷箱1的第二流道A2入口与脱甲烷塔冷凝器5的壳侧气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;冷箱1的第三流道A3入口与脱乙烷塔3的气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;脱甲烷塔冷凝器5的管程入口经第二阀门V2与冷箱1的第二流道A2出口的LNG产品管线连接、管程出口与脱乙烷塔3的第二进料口相连;脱甲烷塔2塔底液相出口经第三阀门V3与脱乙烷塔3第一进料口相连;脱乙烷塔再沸器6液相出口经第四阀门V4与稳定塔4第一进料口相连;稳定塔冷凝器7进口与稳定塔4气相出口相连,出口与重烃回流罐8进口相连;重烃回流罐8气相出口经第五阀门V5与燃料气管线相连,液相出口与重烃回流泵9进口相连;重烃回流泵9出口经第七阀门V7与稳定塔4第二进料口和丁烷产品线相连;稳定塔再沸器10液相出口与重烃冷却器11入口相连;重烃冷却器11出口经第六阀门V6与C5+凝液重烃产品管线连接。以上构成从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统。将来自外部的原料天然气I通入冷箱1的第一流道A1入口,该原料天然气为已脱酸性气、脱水、脱汞、富含重烃的天然气,流量为60236 kg/h,压力为4.9 MPa,温度为45 ºC,重烃总含量为4390 ppmv,其中新戊烷含量为140ppmv,苯含量为200 ppmv,C6及以上烃类含量为4050 ppmv,经冷箱1第一流道A1冷却后温度降至-66 ºC得到气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统,其特征在于,该系统包括:冷箱(1)的第一流道(A1)、第二流道(A2)、第三流道(A3)、脱甲烷塔(2)、脱乙烷塔(3)、稳定塔(4)、脱甲烷塔冷凝器(5)、脱乙烷塔再沸器(6)、稳定塔冷凝器(7)、重烃回流罐(8)、重烃回流泵(9)、稳定塔再沸器(10)、重烃冷却器(11)、第一阀门(V1)至第七阀门(V7)以及相应连接管道,其中,冷箱(1)的第一流道(A1)入口与原料气天然气管道连接、出口经第一阀门(V1)与脱甲烷塔(2)的底部进料口连接;冷箱(1)的第二流道(A2)入口与脱甲烷塔冷凝器(5)的壳侧气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;冷箱(1)的第三流道(A3)入口与脱乙烷塔(3)的气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;脱甲烷塔冷凝器(5)的管程入口经第二阀门(V2)与冷箱(1)的第二流道(A2)出口的LNG产品管线连接、管程出口与脱乙烷塔(3)的第二进料口相连;脱甲烷塔(2)塔底液相出口经第三阀门(V3)与脱乙烷塔(3)第一进料口相连;脱乙烷塔再沸器(6)液相出口经第四阀门(V4)与稳定塔(4)第一进料口相连;稳定塔冷凝器(7)进口与稳定塔(4)气相出口相连,出口与重烃回流罐(8)进口相连;重烃回流罐(8)气相出口经第五阀门(V5)与燃料气管线相连,液相出口与重烃回流泵(9)进口相连;重烃回流泵(9)出口经第七阀门(V7)分别与稳定塔(4)第二进料口和丁烷产品线相连;稳定塔再沸器(10)液相出口与重烃冷却器(11)入口相连;重烃冷却器(11)出口经第六阀门(V6)与C5+凝液重烃产品管线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种从天然气液化过程中分离重烃凝液的系统,其特征在于,该系统包括:冷箱(1)的第一流道(A1)、第二流道(A2)、第三流道(A3)、脱甲烷塔(2)、脱乙烷塔(3)、稳定塔(4)、脱甲烷塔冷凝器(5)、脱乙烷塔再沸器(6)、稳定塔冷凝器(7)、重烃回流罐(8)、重烃回流泵(9)、稳定塔再沸器(10)、重烃冷却器(11)、第一阀门(V1)至第七阀门(V7)以及相应连接管道,其中,冷箱(1)的第一流道(A1)入口与原料气天然气管道连接、出口经第一阀门(V1)与脱甲烷塔(2)的底部进料口连接;冷箱(1)的第二流道(A2)入口与脱甲烷塔冷凝器(5)的壳侧气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;冷箱(1)的第三流道(A3)入口与脱乙烷塔(3)的气相出口连接、出口与LNG产品管线连接;脱甲烷塔冷凝器(5)的管程入口经第二阀门(V2)与冷箱(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王道广张会军李慧王英军
申请(专利权)人:北京安珂罗工程技术有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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