一种撬装式轻烃回收装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种撬装式轻烃回收装置及方法。该装置：气体收集单元包括收集原料气的第一低温集气设备，以及用于收集转化单元的出气的高温集气设备；净化单元用于脱除来自第一低温集气设备的原料气中的含氧化合物和含硫化合物；气体收集单元还包括收集净化单元的净化气体的第二低温集气设备；转化单元用于将来自第二低温集气设备的净化气体转化为液体；转化单元用于将净化气体转化为合成气，将合成气转化为液体；分离单元用于将转化单元输出的未反应气体和反应液体产物分离；液体收集单元用于收集分离单元输出的反应液体产物。本发明专利技术还提供了采用上述装置完成的轻烃回收方法。

【技术实现步骤摘要】
一种撬装式轻烃回收装置及方法
本专利技术涉及一种回收装置，尤其涉及一种将轻烃转化为液体烃类的撬装式装置，属于气体回收

技术介绍
不管是陆上采油还是海上采油，都会产生大量的油田伴生气，油田伴生气中常含有大量甲烷、乙烷等分子量更大的轻烃。我国有相当部分油田伴生气因井场布置分散、气量小等原因采取了直接燃烧或放空的方式，此方式造成资源浪费的同时也严重地污染了环境，增加了碳排放。通常情况下，油田伴生气的回收都是通过物理方法加压、冷却后变为液化天然气产品进行运输，这种方式在轻烃液化过程中耗费了大量的能量，而且这种方式对伴生气中甲烷和乙烷的回收率很低。另外，农村沼气池的在按照人口等因素设计沼气池的过程中，一般会过量设计，造成了供需不平衡、不协调，使沼气池中产生的大量沼气不能及时被用户使用，不仅造成能源的浪费，也形成了一个或多个潜在的易燃易爆危险源。通过化学转化的方式使伴生气、沼气等轻烃转化为液体产品，回收过程能耗低，回收后得到的液体烃类运输过程安全方便。因此，需要一种经济可行的方法和装置，实现对分布于各处的伴生气、沼气等资源进行加工利用，以生产出适于运输的液体产品。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可移动的撬装式将轻烃转化为液体产品的装置，该装置的占地面积小，可整撬拆装，便于运输。本专利技术的又一目的在于提供利用上述装置完成的将轻烃转化为液体产品的轻烃回收方法。为了实现上述技术目的，本专利技术首先提供了一种撬装式轻烃回收装置，该装置包括气体收集单元、净化单元、转化单元、液体收集单元、分离单元；其中：气体收集单元包括收集原料气的第一低温集气设备，以及高温集气设备，高温集气设备用于收集转化单元的出气；净化单元用于脱除来自第一低温集气设备的原料气中的含氧化合物和含硫化合物，得到净化气体；气体收集单元还包括收集净化单元的净化气体的第二低温集气设备；转化单元用于将来自第二低温集气设备的净化气体转化为液体；转化单元至少包括依序设置的第一反应器和第二反应器；第一反应器用于将净化气体转化为合成气，第二反应器用于将合成气转化为液体；分离单元用于将转化单元输出的未反应气体和反应液体产物分离；液体收集单元用于收集分离单元输出的反应液体产物。本专利技术的装置中的各单元内部、各单元之间以及各单元与附属设备之间通过管线连接，按需要在必要位置添加阀门、流量计等控制仪表。本专利技术的撬装式轻烃回收装置高度集成，可整体或模块化运输，对外接口只有一个进气口，与产品类型数量相对应的出口，以及一个电源接口。本专利技术的撬装式轻烃回收装置，可以根据实际需要将各个单元作为一个模块或分为两个及两个以上的模块。根据转化能力和产品的不同，各单元可以集成为一个撬装式模块，或者包括气体收集单元、净化单元、转化单元和分离单元中一个或多个单元按照其体积、重量和/或相互组合的方便程度整合成两个或两个以上的模块，该两个或两个以上模块可连接组合成合成油或醇类液体生产装置，拆卸后可分别用普通运输工具运输。本专利技术的撬装式轻烃回收装置，整体可以采用普通运输工具运送到目的地使用，或采用普通运输工具将各个组成模块运送到目的地后再组装成整体的装置使用。将分散在各处的油田伴生气、农村沼气池产生的过量沼气等轻烃转化成液体产品，当需要更换生产地点时，拆卸成各个模块，用普通运输工具运至新的地点使用，以对分布于各处的轻烃资源进行合成，生产出适于运输的醇类或合成油液体产品，实现对轻烃资源的经济有效的利用。本专利技术的撬装式轻烃回收装置包括气体收集单元。气体收集单元包括低温集气设备和高温集气设备。其中，低温集气设备用于收集伴生气、沼气等轻烃气体，便于后续输送至净化单元。高温集气设备用于收集净化后的伴生气、转化单元产生的主要成分为一氧化碳和氢气的混合气。根据生产要求的不同，高温集气设备和低温集气设备可以进行热量交换，使低温集气设备中的气体温度升高，同时使高温集气设备中的气体温度降低。本专利技术的撬装式轻烃回收装置包括净化单元。净化单元为预处理单元，用于对来自第一低温集气设备的原料气进行脱氧和脱硫预处理，以满足转化单元的进料要求。在本专利技术的一具体实施方式中，净化单元根据原料的不同，可以是有目的的脱除油田伴生气中的含硫化合物，可以是有目的的脱除沼气中的含硫化合物和含氧化合物。净化单元根据装置处理能力的不同，可以采用活性炭吸附的方式脱除含硫化合物；可以采用醇胺法化学吸附脱除含硫化合物。进一步地，脱硫剂可以为一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(EDA)、三乙醇胺(TEA)、二甘醇胺(DGA)、异丙二醇胺(DIPA)、甲基乙二醇胺(MDEA)中的一种或几种的组合。本专利技术的撬装式轻烃回收装置包括转化单元。转化单元用于根据轻烃的组成，有选择的将将来自第二低温集气设备的净化气体转化为液体，比如大分子烃类。比如，轻烃资源为伴生气，有选择的将其转化为大分子烃类(合成油)或甲醇、乙醇等液体。经过净化单元处理后的气体，主要组成为分子中含有一个碳原子到四个碳原子的烷烃，在第一反应器中通过催化氧化的方式，将其转化为含有一氧化碳和氢气的合成气，然后在第二反应器中将合成气转化为合成油。根据实际情况，可以选择在第三反应器中将第二反应器得到的合成油转化为汽油和柴油。比如，轻烃资源为沼气，有选择的将其转化为大分子烃类(合成油)或甲醇、乙醇等液体。经过净化单元处理后的气体，主要组成为甲烷和二氧化碳，在第一反应器中通过甲烷干重整的方式，将其转化为含有一氧化碳和氢气的合成气，然后在第二反应器中将合成气转化为合成油。根据实际情况，可以选择在第三反应器中将第二反应器得到的合成油转化为汽油和柴油。在本专利技术的一具体实施方式中，第一反应器为固定床反应器，如加工原料为伴生气，其中所用催化剂为常规的天然气催化氧化Ni基催化剂，反应器中可包括多个床层段，各床层段可装填催化活性不同的催化剂。在本专利技术的一具体实施方式中，第一反应器为固定床反应器，如加工原料为沼气，其中所用催化剂为常规的甲烷-二氧化碳干重整Fe基催化剂，反应器中可包括多个床层段，各床层段可装填催化活性不同的催化剂。在本专利技术的一具体实施方式中，第二反应器为固定床反应器，主要用于将一氧化碳和氢气的混合物转化为甲醇、乙醇等醇类化合物，所用催化剂为常规的合成气制甲醇Cu基催化剂，反应器中可包括多个床层段，各床层段可装填催化活性不同的催化剂。在本专利技术的一具体实施方式中，第二个反应器为固定床反应器，主要用于将一氧化碳和氢气的混合物转化为大分子烃类化合物，所用催化剂为常规的费托合成Co基或Fe基催化剂，反应器中可包括多个床层段，各床层段可装填催化活性不同的催化剂。在本专利技术的一具体实施方式中，该装置的转化单元还包括第三反应器。第三反应器为固定床反应器，主要用于将第二反应器得到的大分子烃类化合物转化为汽油和柴油，所用催化剂为常规的Ni-Mo加氢裂化催化剂，反应器中可包括多个床层段，根据实际需要，各床层段可装填催化活性不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种撬装式轻烃回收装置，该装置包括气体收集单元、净化单元、转化单元、液体收集单元、分离单元；其中：/n所述气体收集单元包括收集原料气的第一低温集气设备，以及高温集气设备，高温集气设备用于收集转化单元的出气；/n所述净化单元用于脱除来自第一低温集气设备的原料气中的含氧化合物和含硫化合物，得到净化气体；/n所述气体收集单元还包括收集净化单元的净化气体的第二低温集气设备；/n所述转化单元用于将来自第二低温集气设备的净化气体转化为液体；所述转化单元至少包括依序设置的第一反应器和第二反应器；第一反应器用于将净化气体转化为合成气，第二反应器用于将合成气转化为液体；/n所述分离单元用于将转化单元输出的未反应气体和反应液体产物分离；/n所述液体收集单元用于收集分离单元输出的反应液体产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种撬装式轻烃回收装置，该装置包括气体收集单元、净化单元、转化单元、液体收集单元、分离单元；其中：
所述气体收集单元包括收集原料气的第一低温集气设备，以及高温集气设备，高温集气设备用于收集转化单元的出气；
所述净化单元用于脱除来自第一低温集气设备的原料气中的含氧化合物和含硫化合物，得到净化气体；
所述气体收集单元还包括收集净化单元的净化气体的第二低温集气设备；
所述转化单元用于将来自第二低温集气设备的净化气体转化为液体；所述转化单元至少包括依序设置的第一反应器和第二反应器；第一反应器用于将净化气体转化为合成气，第二反应器用于将合成气转化为液体；
所述分离单元用于将转化单元输出的未反应气体和反应液体产物分离；
所述液体收集单元用于收集分离单元输出的反应液体产物。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，高温集气设备设置在第一反应器与第二反应器之间连接管路上，用于收集来自第一反应器的合成气及来自分离单元分离出的未反应气体，高温集气设备的出气口通过管线依次连接换热器、压缩机并与第二反应器的气体入口连接。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，第一低温集气设备中设置金属网作为一级过滤器，并设置由陶瓷烧结网和/或金属烧结网形成的二级过滤器。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一低温集气设备的出气口通过管线与净化单元的气体入口连接；第一低温集气设备与净化单元的连接管线上依次设置换热器、压缩机。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二低温集...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，周亚松，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11