本发明专利技术是一种液化天然气的轻烃分离方法，包括将液化天然气原料预热，预分离甲烷并使之冷凝，脱甲烷并使之液化，脱乙烷并使气相乙烷通过管线输送到乙烯裂解装置，而最后的液相出料为含有丙烷、丁烷的重组分。本发明专利技术利用ＬＮＧ的部分冷量从ＬＮＧ中回收乙烷、丙烷等重组分后，大部分冷量仍热保存在低温液态甲烷中，仍然可以在再气化时利用；本发明专利技术的工艺只有６０％的甲烷气体需要压缩，降低压缩机的功耗，液态甲烷压力低，便于储存。本发明专利技术的乙烷收率高，分离流程相对简单，设备投资少，运转周期长，操作费用低廉。
【技术实现步骤摘要】
一种液化天然气的轻烃分离方法
本专利技术涉及液化天然气(LNG)分离回收轻烃
，具体是指一种液化天然气的轻烃分离方法。
技术介绍
2004年，我国政府制订了以“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”为核心的新的能源战略，要求增加天然气在能源构成中的比例。在未来15年间，我国天然气消费预计将从300亿m3/a增长到2200亿m3/a。天然气矿藏多半与石油和凝析油伴生，在开采时分离出来。凝析油和液化石油气(LPG)主要由C3～C6烃构成，天然气则以甲烷为主，含有10％(mol)左右的C2～C3烃以及极少量的C4烃，一般叫做“湿气”，不与石油和凝析油伴生、只含甲烷的天然气矿藏叫做“干气”。海上运输天然气时需要将其液化成为LNG。目前世界贸易中的LNG大部分都为湿气，其中含有大量的C2、C3，这类C2、C3轻烃是重要的化工原料，能够生产高附加值的化工产品，如果将其分离回收，会有显著的社会及经济效益。例如，通过对天然气的处理，可以回收乙烷和重于乙烷的组分(C2+)；这些组分是优良的石油化工原料，如乙烷和丙烷都是生产乙烯的最适宜的起始原料，丙烷也是一种宝贵的化工原料。乙烯生产能力通常可以表征一个国家石油化工业的规模和发展水平。我国乙烯工业原料受国内石油偏重，轻烃资源少，使乙烯原料轻质化受到制约，原油中轻烃收率低。我国的乙烯原料构成中轻烃不及10％，乙烯生产成本高达530美元/t，总能耗几乎高出国外乙烯先进能耗水平的一倍。从LNG中分离出轻烃的工艺，目前国内还没有相关的技术报道，国外的有关技术主要包括：1、美国专利US2003/0188996A1、US006604380B1，该专利技术主要用于分离、回收液化天然气(LNG)中的NGL(乙烷、丙烷、丁烷和其它重烃)，其目的是用于调节LNG的热值以及回收NGL作为石化原料。-->2、美国专利US2003/0158458A1，该专利技术是将LNG通过泵提压后分别与分馏塔和闪蒸塔中分离出来的气相组分换热，LNG部分汽化后进入分馏塔，分馏塔塔顶的气相出料与LNG进料换热而部分冷凝后进入闪蒸塔。从闪蒸塔塔顶出来的气相物流主要是甲烷，甲烷通过压缩与LNG进料换热后被全部液化，再通过泵提压后进入汽化装置。而闪蒸塔塔底的液相物流通过泵打入分馏塔作为回流，分馏塔塔底的液相物流主要含有乙烷、丙烷等重组分，此物流通过进一步冷却后输出，分馏塔的再沸器需外界供热。3、美国专利US2005/0061029A1，该专利是将常压下的LNG从储罐里通过进料泵提压后进入换热系统，LNG被加热而部分汽化之后进入分馏塔，从分馏塔的塔顶分离出来的气相主要成分是甲烷，分馏塔的塔底液相出料主要是乙烷和丙烷等重组分。分馏塔的塔顶的气相甲烷在换热系统中先被加热，然后通过压缩机压缩，再用水冷却到303K，然后再进入换热系统而被全部冷凝。被冷凝的甲烷分成两部分，87.55％的甲烷进一步过冷而被移出储存，而另外12.45％的甲烷通过节流阀降压后作为分馏塔塔顶的液相回流进入塔内。4、美国专利2005/0005636A1，该专利主要是通过外界供应尽可能的热量来分离LNG中的NGL(包括乙烷、乙烯、丙烷、丁烷等重烃)以达到降低LNG热值的目的。上述专利都存在以下问题：1、上述专利的主要目的都是通过分离LNG中的重组分来调节热值，故只需要对LNG进行粗略分离，使其达到要求的热值即可，这些专利未将LNG中的乙烷、丙烷等重组分作进一步的分离。而在乙烯工业中，由于乙烷、丙烷的裂解条件不一样，将乙烷同丙烷等组分分开，有利于提高原料的利用率。2、在上述专利中，分离出来的全部甲烷都需要用压缩机压缩，压缩机的功耗很大。3、上述专利分离出来的甲烷压力、温度都比较高，不利于储存。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种液化天然气的轻烃分离方法。该方法将乙烷和丙烷进行了进一步的分离，且只需压缩部分甲烷，分离出来的甲烷为低压液体。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：所述一种液化天然气的轻烃分离-->方法包括如下步骤和工艺条件：第一步原料预热常压下的液化天然气通过进料泵提压后，液化天然气进料先后与脱甲烷塔顶和闪蒸塔塔顶分离出来的甲烷气体换热，被加热而部分气化，进入预分离装置；第二步预分离预分离装置包括闪蒸塔和压缩机；被加热而部分气化的液化天然气进料先进入闪蒸塔，从闪蒸塔塔顶分离出来的部分甲烷气相出料通过压缩机压缩，再与液化天然气进料换热而被完全冷凝，闪蒸塔塔底的液相出料由未分离的甲烷以及包括乙烷、丙烷的重组分组成；第三步脱甲烷从闪蒸塔的塔底出来的液相出料由进料泵输入到脱甲烷塔，将其中的甲烷彻底分出，从脱甲烷塔塔顶分离出来的甲烷气体通过同液化天然气进料换热而全部液化，塔底液相出料是包括乙烷和丙烷的重组分；第四步脱乙烷通过进料泵将脱甲烷塔塔底的液相出料输入脱乙烷塔，乙烷从塔顶以气相分离出来，气相乙烷出料可以通过管线输送到乙烯裂解装置，而塔底的液相出料为含有丙烷、丁烷的重组分。为了更好地实现本专利技术，所述脱甲烷塔的塔底再沸器可以与脱乙烷塔塔顶的部分冷凝器实现热集成，由脱乙烷塔塔顶的部分乙烷冷凝潜热提供脱甲烷塔塔底物料再沸热源，而脱乙烷塔再沸器则由外界提供热源；此外还可以利用脱甲烷塔塔底的出料来预热脱甲烷塔的进料；所述第一步中液化天然气通过进料泵提压到800～1200Pa；所述脱甲烷塔的压力范围为1800～2500Pa；所述脱乙烷塔的压力范围为2500～3500Pa。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、LNG湿气中含有10％(mol)左右的C2、C3烃以及极少量C4烃，由于乙烷和丙烷的裂解工艺条件完全不同，通过应用本专利技术可以从LNG中分别回收乙烷、丙烷等重组分。气相乙烷和液相丙烷分别通过管线输送到裂解装置，能够提高原料的转化率和选择性。2、在本专利技术中，只有大约60％的甲烷气体需要压缩，可以降低压缩机的功耗，-->节约流程的操作费用。3、本专利技术通过应用热集成技术，使LNG的冷量得到充分利用，整个系统不需要外界提供冷源，外界只需提供少量的低品位热量即可将LNG中的甲烷、乙烷和丙烷等分离。分离出来的甲烷为液态，而且温度压力较低(-110℃左右)，并且保留了大部分LNG的冷量；仍然可以在再气化时回收利用。4、由于分离出来的液相甲烷温度已经较低，故可以在稍加进一步冷却后，在较低压力的储罐储中储存，这有利于解决燃气供应中的调峰问题。5、本专利技术根据我国乙烯工业的现状，通过从LNG中回收轻烃(乙烷等重组分)作为乙烯工业的优质原料，不仅可以改进我国乙烯原料构成，降低能耗和生产成本，同时也可以缓解我国石油资源的短缺，因而具有显著的社会价值和经济价值。本专利技术乙烯收率高，分离流程相对简单，设备投资少，运转周期长，操作费用低；可使油气资源得到最优化利用。 附图说明图1是本专利技术的工作流程图；图2是本专利技术的另一工作流程图。 具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术做进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液化天然气的轻烃分离方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件：第一步原料预热常压下的液化天然气通过进料泵提压后，液化天然气进料先后与脱甲烷塔顶和闪蒸塔塔顶分离出来的甲烷气体换热，被加热而部分气化，进入预分离装置； 第二步预分离预分离装置包括闪蒸塔和压缩机；被加热而部分气化的液化天然气进料先进入闪蒸塔，从闪蒸塔塔顶分离出来的部分甲烷气相出料通过压缩机压缩，再与液化天然气进料换热而被完全冷凝，闪蒸塔塔底的液相出料由未分离的甲烷以及包括乙烷、 丙烷的重组分组成；第三步脱甲烷从闪蒸塔塔底出来的液相出料由进料泵输入到脱甲烷塔，将其中的甲烷彻底分出，从脱甲烷塔塔顶分离出来的甲烷气体通过与液化天然气进料换热而全部液化，塔底液相出料是包括乙烷和丙烷的重组分；第四 步脱乙烷通过进料泵将脱甲烷塔塔底的液相出料输入脱乙烷塔，乙烷从塔顶以气相分离出来，气相乙烷出料通过管线输送到乙烯裂解装置，而塔底的液相出料为含有丙烷、丁烷的重组分。
【技术特征摘要】
1、一种液化天然气的轻烃分离方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件：第一步 原料预热常压下的液化天然气通过进料泵提压后，液化天然气进料先后与脱甲烷塔顶和闪蒸塔塔顶分离出来的甲烷气体换热，被加热而部分气化，进入预分离装置；第二步 预分离、预分离装置包括闪蒸塔和压缩机；被加热而部分气化的液化天然气进料先进入闪蒸塔，从闪蒸塔塔顶分离出来的部分甲烷气相出料通过压缩机压缩，再与液化天然气进料换热而被完全冷凝，闪蒸塔塔底的液相出料由未分离的甲烷以及包括乙烷、丙烷的重组分组成；第三步 脱甲烷从闪蒸塔塔底出来的液相出料由进料泵输入到脱甲烷塔，将其中的甲烷彻底分出，从脱甲烷塔塔顶分离出来的甲烷气体通过与液化天然气进料换热而全部液化，塔底液相出料是包括乙烷和丙烷的重组分；第四步 脱乙烷通过进料泵将脱甲烷塔塔底的液相出料输入脱乙烷塔，乙烷从塔顶以气相分离出...
【专利技术属性】
技术研发人员：华贲，李亚军，杨晓梅，熊永强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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