液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统技术方案

本实用新型专利技术为液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统，包括预冷换热器、主冷却器和重烃洗涤塔；还包括副冷却器、重烃分离器、重烃缓冲罐、回流泵、脱乙烷塔、混烃储存罐、LNG储存罐、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀，第一分离器、第二分离器、第三分离器、压缩机、冷凝器、空冷器及第一输流管至第二十九输流管。本实用新型专利技术利用相结合的深冷分离法和重烃洗涤法逐级深冷液化天然气，有效脱除其所含绝大部分脱除重烃，将天然气组分中重烃脱除率匹配于液化所需工艺参数要求，避免冻堵，减少停车（停机）时间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油化工处理装备，属于重烃脱除装置结构的改进，特别是液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统。
技术介绍
原料气在深冷液化前需脱除组分中酸气、水及重烃等杂质，达到液化所需精度。重烃在气质组分中占比虽小，但在天然气净化段若不能被彻底脱除会在液化低温段堵塞换热器流道而使冷箱冻堵，降低液化率、增加能耗且冻堵严重时会导致停车。天然气液化工厂脱除重烃工艺一般采用深冷分离法，也可采用吸附法和洗涤法脱除。深冷分离法利用各组分熔沸点的差异进行气液分离，将气体依次压缩、冷却、精馏继而达到分离的技术目的。洗涤法则是在重烃分离器后增加洗涤塔，将液化段抽出的低温凝液注入其塔顶逆向接触以洗涤出天然气中的苯和重烃。此外，中小型液化工厂采用混合制冷工艺，在初次填料试车时几乎都存在因换热面积不足引起冷箱冻堵的技术问题，尤其在气质组分浓度波动范围较大时，即使上述几种方法结合使用也不能有效脱除重烃，也不能满足下游液化工艺所需组分浓度要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统，利用相结合的深冷分离法和重烃洗涤法逐级深冷液化天然气，有效脱除其所含绝大部分脱除重烃，将天然气组分中重烃脱除率匹配于液化所需工艺参数要求，避免冻堵，减少停车（停机）时间。本技术的目的是这样实现的：一种液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统，包括预冷换热器、主冷却器和重烃洗涤塔；还包括副冷却器、重烃分离器、重烃缓冲罐、回流泵、脱乙烷塔、混烃储存罐、LNG储存罐、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀，第一分离器、第二分离器、第三分离器、压缩机、冷凝器、空冷器及第一输流管至第二十九输流管；预冷换热器设有三条互相换热的冷却通道—第一冷却通道、第二冷却通道与第三冷却通道，第三冷却通道受流经第三冷却通道的冷却工质降温以致冷第一冷却通道、第二冷却通道，副冷却器设有三条可被致冷的冷却通道—第四冷却通道、第五冷却通道与第六冷却通道，主冷却器设有四条可被致冷的冷却通道—第七冷却通道、第八冷却通道、第九冷却通道与第十冷却通道，冷凝器设有两个进流口—第一进流口与第二进流口；当液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统工作时，第一输流管通过第一冷却通道连接竖立的重烃洗涤塔靠近其下端的部位设有的油相进流口，重烃洗涤塔上端设有的气相出流管依次通过第二输流管、第四冷却通道、第三输流管、第七冷却通道、串接有第一开关阀的第四输流管连接竖立的重烃分离器位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，重烃分离器下端设有的液相出流口通过第五输流管连接横卧的重烃缓冲罐位于其前端与后端之间的部位设有的进流口，重烃缓冲罐前端设有的出流口依次通过第六输流管连接回流泵的进流口，回流泵的出流口通过第七输流管连接重烃洗涤塔靠近其上端的部位设有的洗涤液进流口，重烃分离器上端设有的气相出流口依次通过第八输流管、第八冷却通道、串接有第二开关阀的第九输流管连接竖立的LNG储存罐位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，LNG储存罐上端设有的出流口通过第十输流管连接冷凝器设有的第一进流口，重烃洗涤塔下端设有的液相出流口通过第十一输流管连接竖立的脱乙烷塔靠近其上端的部位设有的进流口，脱乙烷塔上端设有的气相出流口连接第十二输流管，脱乙烷塔下端设有的液相出流口通过第十三输流管连接竖立的混烃储存罐位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，混烃储存罐上端设有的气相出流口连接第十四输流管，混烃储存罐靠近其下端的部位设有的液相出流口连接第十五输流管，冷凝器的出流口依次通过第二十九输流管、第二冷却通道、第十六输流管连接竖立的第一分离器位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，第一分离器上端与低端分别设有的出流口共同依次通过第十七输流管、第五冷却通道、第十八输流管连接竖立的第二分离器位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，第二分离器上端与低端分别设有的出流口共同连接第十九输流管，第十九输流管依次通过第二十输流管、第九冷却通道、串接有第三开关阀的第二十二输流管、第十冷却通道连接第二十三输流管并通过串接有第四开关阀的第二十一输流管连接第二十三输流管，第二十三输流管依次通过第六冷却通道连接第二十四输流管，第二十四输流管和第二十八输流管共同连接竖立的第三分离器位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，第三分离器上端设有的气相出流口通过第二十五输流管连接压缩机的进流口，压缩机的出流口通过第二十六输流管连接空冷器的进流口，空冷器的出流口通过第二十七输流管连接冷凝器设有的第二进流口。本技术的主体运行原理为：脱除酸气、水等杂质的原料气经预冷换热器的第一冷却通道降温至-24℃后流入重烃洗涤塔下部的再沸器，从重烃洗涤塔流出的气体经副冷却器的第四冷却通道降温至-50℃后经主冷却器的第七冷却通道降温至-73℃，来自第七冷却通道的气体流入重烃分离器，从重烃分离器流出的液体流入重烃缓冲罐随后被回流泵抽吸而流入重烃洗涤塔充当洗涤液并与经换热后流入重烃洗涤塔下部的再沸器的气体以相对彼此逆向接触的方式实现重烃分离；从重烃分离器流出的气体经主冷却器的第八冷却通道降温后形成LNG（液化天然气）作为可市售产品流入LNG储存罐储存，从重烃洗涤塔流出的液体流入脱乙烷塔而被分离成气体和液体，从脱乙烷塔流出的气体最终流入导热油炉充当燃料气，从脱乙烷塔流出的液体流入混烃储存罐以被定期外运，空气等杂质气体从混烃储存罐上端设有的气相出流口排出，从冷凝器经预冷换热器的第二冷却通道换热后的油相流体物质流入第一分离器，从第一分离器流出的油相流体物质经副冷却器的第五冷却通道降温后流入第二分离器，从第二分离器流出的一部分油相流体物质依次经主冷却器的第九冷却通道与第十冷却通道换热后与从第二分离器流经第二十一输流管的另一部分油相流体物质以合流的状态共同经副冷却器的第六冷却通道换热后流入第三分离器，混合冷剂与经副冷却器的第六冷却通道换热后流出的油相流体物质也以合流的状态流入第三分离器（通过灵活调整混合冷剂的配比，对气源组分一定范围内波动有很强的适应性，满足后续生产要求），从第三分离器流出的油相流体物质依次经压缩机、空冷器和冷凝器经预冷换热器的第二冷却通道流入第一分离器。由此可见，本技术能彻底解决气源组分中重烃（包括新戊烷、苯及C7+高碳烃）含量增加致使热交换面积不足的问题，较好地脱除气质组分中含量较高的重烃，满足下游液化装置对气质组分中杂质含量限定的要求，通过调整混合冷剂配比，可对气源组分波动有很好的适应性。本技术利用相结合的深冷分离法和重烃洗涤法逐级深冷液化天然气，有效脱除其所含绝大部分脱除重烃，将天然气组分中重烃脱除率匹配于液化所需工艺参数要求，避免冻堵，减少停车（停机）时间。附图说明下面将结合附图对本技术作进一步说明。图1为本技术总体的结构连接示意图。具体实施方式一种液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统，如图1所示，包括预冷换热器E1、主冷却器E3和重烃洗涤塔T1；还包括副冷却器E2、重烃分离器V1、重烃缓冲罐V2、回流泵P、脱乙烷塔T2、混烃储存罐ST1、LNG储存罐V3、第一开关阀1、第二开关阀2、第三开关阀3、第四开关阀4，第一分离器F1、第二分离器F2、第三分离器F3、压缩机C1、冷凝器E4、空冷器E5及第一输流管至第二十九输流管，主冷却器E3与副冷却器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统，包括预冷换热器（E1）、主冷却器（E3）和重烃洗涤塔（T1）；其特征在于：还包括副冷却器（E2）、重烃分离器（V1）、重烃缓冲罐（V2）、回流泵（P）、脱乙烷塔（T2）、混烃储存罐（ST1）、LNG储存罐（V3）、第一开关阀（1）、第二开关阀（2）、第三开关阀（3）、第四开关阀（4），第一分离器（F1）、第二分离器（F2）、第三分离器（F3）、压缩机（C1）、冷凝器（E4）、空冷器（E5）及第一输流管至第二十九输流管；预冷换热器（E1）设有三条互相换热的冷却通道—第一冷却通道、第二冷却通道与第三冷却通道，第三冷却通道受流经第三冷却通道的冷却工质降温以致冷第一冷却通道、第二冷却通道，副冷却器（E2）设有三条可被致冷的冷却通道—第四冷却通道、第五冷却通道与第六冷却通道，主冷却器（E3）设有四条可被致冷的冷却通道—第七冷却通道、第八冷却通道、第九冷却通道与第十冷却通道，冷凝器（E4）设有两个进流口—第一进流口与第二进流口；当液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统工作时，第一输流管通过第一冷却通道连接竖立的重烃洗涤塔（T1）靠近其下端的部位设有的油相进流口，重烃洗涤塔（T1）上端设有的气相出流管依次通过第二输流管、第四冷却通道、第三输流管、第七冷却通道、串接有第一开关阀（1）的第四输流管连接竖立的重烃分离器（V1）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，重烃分离器（V1）下端设有的液相出流口通过第五输流管连接横卧的重烃缓冲罐（V2）位于其前端与后端之间的部位设有的进流口，重烃缓冲罐（V2）前端设有的出流口依次通过第六输流管连接回流泵（P）的进流口，回流泵（P）的出流口通过第七输流管连接重烃洗涤塔（T1）靠近其上端的部位设有的洗涤液进流口，重烃分离器（V1）上端设有的气相出流口依次通过第八输流管、第八冷却通道、串接有第二开关阀（2）的第九输流管连接竖立的LNG储存罐（V3）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，LNG储存罐（V3）上端设有的出流口通过第十输流管连接冷凝器（E4）设有的第一进流口，重烃洗涤塔（T1）下端设有的液相出流口通过第十一输流管连接竖立的脱乙烷塔（T2）靠近其上端的部位设有的进流口，脱乙烷塔（T2）上端设有的气相出流口连接第十二输流管，脱乙烷塔（T2）下端设有的液相出流口通过第十三输流管连接竖立的混烃储存罐（ST1）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，混烃储存罐（ST1）上端设有的气相出流口连接第十四输流管，混烃储存罐（ST1）靠近其下端的部位设有的液相出流口连接第十五输流管，冷凝器（E4）的出流口依次通过第二十九输流管、第二冷却通道、第十六输流管连接竖立的第一分离器（F1）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，第一分离器（F1）上端与低端分别设有的出流口共同依次通过第十七输流管、第五冷却通道、第十八输流管连接竖立的第二分离器（F2）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，第二分离器（F2）上端与低端分别设有的出流口共同连接第十九输流管，第十九输流管依次通过第二十输流管、第九冷却通道、串接有第三开关阀（3）的第二十二输流管、第十冷却通道连接第二十三输流管并通过串接有第四开关阀（4）的第二十一输流管连接第二十三输流管，第二十三输流管依次通过第六冷却通道连接第二十四输流管，第二十四输流管和第二十八输流管共同连接竖立的第三分离器（F3）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，第三分离器（F3）上端设有的气相出流口通过第二十五输流管连接压缩机（C1）的进流口，压缩机（C1）的出流口通过第二十六输流管连接空冷器（E5）的进流口，空冷器（E5）的出流口通过第二十七输流管连接冷凝器（E4）设有的第二进流口。...

【技术特征摘要】
1.一种液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统，包括预冷换热器（E1）、主冷却器（E3）和重烃洗涤塔（T1）；其特征在于：还包括副冷却器（E2）、重烃分离器（V1）、重烃缓冲罐（V2）、回流泵（P）、脱乙烷塔（T2）、混烃储存罐（ST1）、LNG储存罐（V3）、第一开关阀（1）、第二开关阀（2）、第三开关阀（3）、第四开关阀（4），第一分离器（F1）、第二分离器（F2）、第三分离器（F3）、压缩机（C1）、冷凝器（E4）、空冷器（E5）及第一输流管至第二十九输流管；预冷换热器（E1）设有三条互相换热的冷却通道—第一冷却通道、第二冷却通道与第三冷却通道，第三冷却通道受流经第三冷却通道的冷却工质降温以致冷第一冷却通道、第二冷却通道，副冷却器（E2）设有三条可被致冷的冷却通道—第四冷却通道、第五冷却通道与第六冷却通道，主冷却器（E3）设有四条可被致冷的冷却通道—第七冷却通道、第八冷却通道、第九冷却通道与第十冷却通道，冷凝器（E4）设有两个进流口—第一进流口与第二进流口；当液化天然气预冷冷箱重烃脱除系统工作时，第一输流管通过第一冷却通道连接竖立的重烃洗涤塔（T1）靠近其下端的部位设有的油相进流口，重烃洗涤塔（T1）上端设有的气相出流管依次通过第二输流管、第四冷却通道、第三输流管、第七冷却通道、串接有第一开关阀（1）的第四输流管连接竖立的重烃分离器（V1）位于其上端与下端之间的部位设有的进流口，重烃分离器（V1）下端设有的液相出流口通过第五输流管连接横卧的重烃缓冲罐（V2）位于其前端与后端之间的部位设有的进流口，重烃缓冲罐（V2）前端设有的出流口依次通过第六输流管连接回流泵（P）的进流口，回流泵（P）的出流口通过第七输流管连接重烃洗涤塔（T1）靠近其上端的部位设有的洗涤液进流口，重烃分离器（V1）上端设有的气相出流口依次通过第八输流管、第八...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德均，许克军，戎涛，黎玉萍，方海平，
申请(专利权)人：新疆新捷股份有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65