天然气油气回收系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开的是石油化工领域的一种天然气油气回收系统及回收工艺，该系统包括用于清除原料天然气中杂质的净化系统和用于天然气中成分区分的分离系统，还包括冷能回收系统，所述冷能回收系统包括设置在分离系统中换热器与脱甲烷塔之间的循环管路和位于循环管路上的泵，所述脱甲烷塔中的冷凝液体经循环管路到达换热器换热后再回到脱甲烷塔供热。本发明专利技术的有益效果是：通过在现有回收系统中增加一套冷能回收系统，冷能回收系统将分离系统脱甲烷塔中的冷凝液和低温气体作为传热介质送回换热器为换热器供冷，吸收热量后再回到脱甲烷塔供热，从而起到资源回收利用的作用，提高了资源的综合利用率，具有良好的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
天然气油气回收系统及工艺
本专利技术涉及石油化工领域，尤其涉及一种用于天然气的油气回收系统及回收工艺。
技术介绍
对于从油田开采中溢出的原料天然气或是输气排放的天然气，这些气体逃逸到空气中会对大气和环境造成污染，遇到雷雨天还可能引发安全事故，因此需要对这些天然气进行回收，但这些气体中都含有大量轻质油，无法直接用于生活和生产使用，需要对回收的天然气进行分离提纯处理，以达到废弃资源再利用的目的。现有的油气回收技术主要包括吸附法、冷凝法、膜过滤法，或是以上方式的组合，冷凝法生产成本较低，应用最为广泛，但现有冷凝系统一般都只包括净化系统和分离系统，净化系统用于去除气体中的杂质，分离系统将气体分为高纯度的甲烷气体和其余烷烃类组成的液化气，可分别用于生活和工业使用。由于整个工艺过程中有很多冷凝和压缩的过程，一个吸热、一个放热，这些热能转换并没有得到充分利用，从而造成资源的浪费，增大了回收成本。
技术实现思路
为克服现有天然气油气回收工艺耗费能源较多，回收成本高等不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种资源利用率高天然气油气回收系统及工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：天然气油气回收系统，包括用于清除原料天然气中杂质的净化系统和用于天然气中成分区分的分离系统，还包括冷能回收系统，所述冷能回收系统包括设置在分离系统中换热器与脱甲烷塔之间的循环管路和位于循环管路上的泵，所述脱甲烷塔中的冷凝液体经循环管路到达换热器换热后再回到脱甲烷塔供热。进一步的是，所述净化系统包括通过管路依次相连的第一分离器、第一压缩机、第一冷却器、第二分离器和干燥器，干燥器的出口与分离系统的换热器相连。进一步的是，所述分离系统包括换热器、第三分离器、膨胀机和脱甲烷塔，所述第三分离器的入口与换热器相连，第三分离器的上部出口通过输气管路经膨胀机与脱甲烷塔上部气体入口相连，第三分离器的下部出口通过输液管路与脱甲烷塔中部液体入口相连。进一步的是，所述冷能回收系统包括两条循环管路，一条位于脱甲烷塔中部，另一条位于脱甲烷塔底部，两条循环管路上均设有泵。进一步的是，所述脱甲烷塔底部的循环管路与脱甲烷塔之间还设有一条供热管路，供热管路上设有再沸器。进一步的是，所述脱甲烷塔底部的循环管路上还设有一条出液管路通向储液罐或分馏塔。进一步的是，所述冷能回收系统还包括一条设置在换热器与脱甲烷塔顶部之间的气体回流管路，所述气体回流管路将脱甲烷塔上部的甲烷气体导入换热器供冷后再加压冷却形成成品天然气。进一步的是，所述气体回流管路在经过换热器后先后经过第二压缩机、第二冷却器、第三压缩机和第三冷却器形成成品天然气，所述第二压缩机与分离系统的膨胀机为一体的同轴膨胀压缩机。天然气油气回收工艺，包括以下步骤：a、将原料天然气通入净化系统，利用净化系统去除气体中的机械杂质和水分；b、将加压净化后的气体通入分离系统，采用进一步降温、加压的方式将气体中C3以上的成分压缩成液体，气液分离后再在脱甲烷塔中将气体中C2以上的成分分离，最终得到高纯度的甲烷气体和C2以上成分组成的冷凝液化气；c、将脱甲烷塔中的部分冷凝液化气通过循环管路导回到分离系统的换热器中回收冷量，同时获得的热量提供给脱甲烷塔，另一部分液化气进入储罐或后续工序；d、将脱甲烷塔内的低温甲烷气体通过气体回流管路导回到分离系统的换热器中供冷，得到常温甲烷气体后再进行加压冷却工艺形成成品天然气。本专利技术的有益效果是：通过在现有回收系统中增加一套冷能回收系统，冷能回收系统将分离系统脱甲烷塔中的冷凝液和低温气体作为传热介质送回换热器为换热器供冷，吸收热量后再回到脱甲烷塔供热，从而起到资源回收利用的作用，提高了资源的综合利用率，具有良好的社会效益和经济效益。附图说明图1是本专利技术工艺流程示意图。图中标记为，1-净化系统，2-分离系统，3-冷能回收系统，4-第二压缩机，5-第二冷却器、6-第三压缩机，7-第三冷却器，8-出液管路，11-第一分离器、12-第一压缩机、13-第一冷却器、14-第二分离器，15-干燥器，21-换热器，22-第三分离器，23-输气管路，24-输液管路，25-膨胀机，26-脱甲烷塔，31-循环管路，32-泵，33-供热管路，34-再沸器，35-气体回流管路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术包括用于清除原料天然气中杂质的净化系统1和用于天然气中成分区分的分离系统2，还包括冷能回收系统3，所述冷能回收系统3包括设置在分离系统2中换热器21与脱甲烷塔26之间的循环管路31和位于循环管路31上的泵32，所述脱甲烷塔26中的冷凝液体经循环管路31到达换热器21换热后再回到脱甲烷塔26供热。分离系统2中的换热器21主要用于降低气体的温度，将气体中C3以上的成分冷凝成液体，因此换热器21需要很低的冷却温度，现有技术中一般通过外部加入制冷剂的方式来为换热器21提供冷量，所需成本较高，而从脱甲烷塔26中出来的冷凝液体温度较低，可将其冷量用于换热器21，换热后的液体又可为脱甲烷塔26提供所需的热量，从而提高资源的综合利用率，减低能源消耗。所述净化系统1包括通过管路依次相连的第一分离器11、第一压缩机12、第一冷却器13、第二分离器14和干燥器15，干燥器15的出口与分离系统2的换热器21相连。第一分离器11主要用于去除气体中的杂质和水分，然后进行压缩、冷却、分离，将压缩冷却过程中产生的水分及油污成分去除，然后将得到的烷烃气体送入分离系统2的换热器21进行后续的分离工艺。所述分离系统2包括换热器21、第三分离器22、膨胀机25和脱甲烷塔26，所述第三分离器22的入口与换热器21相连，第三分离器22的上部出口通过输气管路23经膨胀机25与脱甲烷塔26上部气体入口相连，第三分离器22的下部出口通过输液管路24与脱甲烷塔26中部液体入口相连。换热器21的温度很低，可将C2以上的烷烃气体冷凝成液体，C2以下的气体由输气管路23进入膨胀机25膨胀节流降温后进入脱甲烷塔26上部进行脱甲烷工艺，C3以上的冷凝液体由输液管路24进入脱甲烷塔26中部。所述冷能回收系统3包括两条循环管路31，一条位于脱甲烷塔26中部，另一条位于脱甲烷塔26底部，两条循环管路31上均设有泵32。由于脱甲烷塔26的中部和下部温度不同，两条管路可为系统提供不同的温位需求。经过换热器21换热后的冷凝液体在回到脱甲烷塔26后供热量有限，为了满足脱甲烷塔26工作所需热量，在所述脱甲烷塔26底部的循环管路31与脱甲烷塔26之间还设有一条供热管路33，供热管路33上设有再沸器34，再沸器34还可在系统刚运行时为系统提供热量。从脱甲烷塔26底部出来的冷凝液可直接作为民用燃料或化工原料，所以在所述脱甲烷塔26底部的循环管路31上还设有一条出液管路8通向储液罐或分馏塔，将冷凝液送至其它工艺流程。由于从脱甲烷塔26顶部出来的甲烷气体也具有较低的温度，为了利用该温度资源，也可将其导入换热器21，具体结构为，在所述换热器21与脱甲烷塔26顶部之间设置一条气体回流管路35，所述气体回流管路35将脱甲烷塔26上部的甲烷气体导入换热器21供冷后再加压冷却形成成品天然气，从而进一步提高资源利用率。进一步的，所述气体回流管路35在经过换热器21后先后经过第二压缩机4、第二冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
天然气油气回收系统，包括用于清除原料天然气中杂质的净化系统(1)和用于天然气中成分区分的分离系统(2)，其特征是：还包括冷能回收系统(3)，所述冷能回收系统(3)包括设置在分离系统(2)中换热器(21)与脱甲烷塔(26)之间的循环管路(31)和位于循环管路(31)上的泵(32)，所述脱甲烷塔(26)中的冷凝液体经循环管路(31)到达换热器(21)换热后再回到脱甲烷塔(26)提供热源。

【技术特征摘要】
1.天然气油气回收系统，包括用于清除原料天然气中杂质的净化系统(1)和用于天然气中成分区分的分离系统(2)，其特征是：还包括冷能回收系统(3)，所述冷能回收系统(3)包括设置在分离系统(2)中换热器(21)与脱甲烷塔(26)之间的循环管路(31)和位于循环管路(31)上的泵(32)，所述脱甲烷塔(26)中的冷凝液体经循环管路(31)到达换热器(21)换热后再回到脱甲烷塔(26)提供热源。2.如权利要求1所述的天然气油气回收系统，其特征是：所述净化系统(1)包括通过管路依次相连的第一分离器(11)、第一压缩机(12)、第一冷却器(13)、第二分离器(14)和干燥器(15)，干燥器(15)的出口与分离系统(2)的换热器(21)相连。3.如权利要求1所述的天然气油气回收系统，其特征是：所述分离系统(2)包括换热器(21)、第三分离器(22)、膨胀机(25)和脱甲烷塔(26)，所述第三分离器(22)的入口与换热器(21)相连，第三分离器(22)的上部出口通过输气管路(23)经膨胀机(25)与脱甲烷塔(26)上部气体入口相连，第三分离器(22)的下部出口通过输液管路(24)与脱甲烷塔(26)中部液体入口相连。4.如权利要求1所述的天然气油气回收系统，其特征是：所述冷能回收系统(3)包括两条循环管路(31)，一条位于脱甲烷塔(26)中部，另一条位于脱甲烷塔(26)底部，两条循环管路(31)上均设有泵(32)。5.如权利要求4所述的天然气油气回收系统，其特征是：所述脱甲烷塔(26)底部的循环管路(31)与脱甲烷塔(26)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文波，许世民，白燕，全国平，苏代军，
申请(专利权)人：四川华亿石油天然气工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51