一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统技术方案

本实用新型专利技术为一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统，其特征在于包括原料气压缩机、原料气冷却器一、三相分离器一、重烃泵一等，所述原料气压缩机一端和原理进气管道连接，本实用新型专利技术采用制冷技术与精馏技术相结合，能够有效适应油田伴生气不同气质的工况，为获得较高C3+收率，提供了必要条件。

【技术实现步骤摘要】
一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统
本申请涉及油田伴生气处理领域，尤其涉及一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统。
技术介绍
原油开采的过程中，通常溶解在原油中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等相对较轻的组分会析出，称为油田伴生气，也是天然气的另一种来源。这些碳氢化合物是重要的燃料来源和化工原料，如果把他们回收起来，既有利于解决环境问题，又能增加经济效益。油田伴生气中，含有C3+以上的组成，是一种优质燃料，一般采用直冷液化工艺，但是C3+的收率较低，造成大量C3+以上组分放空，形成严重的资源浪费。由于伴生气组成变化范围较大，气量冬季和夏季气量不稳定，一般工艺回收较为困难，通过工艺优化，设计一种适应范围广高效的回收方法成为当务之急。现今的处理中采用节流阀制冷，直接换热工艺，膨胀制冷工艺，冷油吸收工艺。节流阀制冷适用于压力很高的气层气(10MPA或更高)，伴生气的压力通常比较低，不适合采用这种形式回收混烃。
技术实现思路
根据以上技术问题，本申请提供一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统，其特征在于包括原料气压缩机、原料气冷却器一、三相分离器一、重烃泵一、膨胀压缩机、-原料气冷却器二、三相分离器二、脱水干燥系统、脱乙烷精馏塔、脱乙烷精馏塔再沸器、低温气液分离器、重烃回流泵、膨胀机、预冷压缩机组、冷箱、稳定轻烃塔、稳定轻烃塔再沸器、液化气精馏塔、液化气精馏塔冷凝器、液化气精馏塔回流罐、液化气精馏塔回流泵、液化气精馏塔再沸器，所述原料气压缩机一端和原理进气管道连接，另一端通过管道和原料气冷却器一连接，所述原料气冷却器一和三相分离器一连接，所述三相分离器一还和废水回收管道、膨胀压缩机、重烃泵一连接，所述重烃泵一通过管道和三相分离器二连接，所述膨胀压缩机通过管道和原料气冷却器二连接，所述原料气冷却器二和三相分离器二，所述三相分离器二还和脱水干燥系统、稳定轻烃塔连接，所述脱水干燥系统通过管道和冷箱连接，所述稳定轻烃塔通过管道和稳定轻烃塔再沸器连接，所述稳定轻烃塔再沸器和稳定轻烃塔互为循环结构，所述稳定轻烃塔通过管道还和液化气精馏塔连接，所述脱水干燥系统管道穿过冷箱和脱乙烷精馏塔连接，所述脱乙烷精馏塔和脱乙烷精馏塔再沸器为循环结构，所述脱乙烷精馏塔通过管道和重烃回流泵连接，所述重烃回流泵和低温气液分离器连接，所述冷箱还和干气回收管道、预冷压缩机组、膨胀机、低温气液分离器连接，所述低温气液分离器通过管道穿过冷箱和膨胀机连接，所述低温气液分离器通过管道穿过冷箱和脱乙烷精馏塔连接，所述膨胀机通过管道穿过冷箱和干气回收管道连接，所述脱乙烷精馏塔和液化气精馏塔连接，所述液化气精馏塔和液化气精馏塔再沸器为循环结构，所述液化气精馏塔还和气体回收管道、液化气精馏塔回流泵、液化石油气回收管路、液化气精馏塔冷凝器连接，所述液化气精馏塔回流泵和液化气精馏塔回流罐连接，所述液化气精馏塔回流罐和液化气精馏塔冷凝器连接。所述稳定轻烃塔为提馏塔，油相进入稳定轻烃塔塔顶，作为回流，塔底设置有再沸器，通过加热，把轻组分从塔顶蒸发出去，进入原料气压缩机重新增压进入三相分离器二，塔底轻烃进入液化气精馏塔。所述液化气精馏塔分别和两股进料端口连接，通过精馏，塔顶得到液化气合格产品，塔底得到轻质油，主要为C5及以上组分，进入油品储罐或进一步深加工处理。气相冷凝的冷量由预冷制机组和膨胀机组提供。气相冷凝的冷量由两组制冷机提供，一组是闭式制冷循环的预冷机组，冷媒介质为单一介质，包括丙烷、氨、R134a、R22其中之一，提供高温段的冷源，制冷温度范围为-10℃～-40℃，另一组是膨胀机制冷，高压原料气通过熵膨胀，焓值降低，温度降低到-60℃～-90℃，为装置液化提供大量冷量，同时为原料气增压端做功，减少增压端的能耗。节省了投资，降低了能耗，C3收率能达到99％。所述冷箱分别和预冷压缩机、膨胀机、低温气液分离罐通过管道连接，所述预冷压缩机还和预冷压缩机气液分离罐、预冷压缩机出口冷却器连接，所述预冷压缩机出口冷却器通过管道和预冷压缩机气液分离罐连接，该管道上安装有节流阀，所述的膨胀机通过管道与冷箱连接。所述膨胀压缩机和膨胀机为连轴结构，膨胀机通过绝热膨胀，内能转化为机械能，通过联轴器膨胀压缩机又将机械能转化为内能，原料气得到增压，节省原料气增压所需的能耗。一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统，其具体使用步骤为：原料气通过原料气压缩机进行增压到14～25bar，经过换热器冷却到40℃左右进入三相分离器一，气相进入膨胀压缩机，液相经过重烃泵输送三相分离器二，水相进入到污水罐，气相经过膨胀压缩机压缩到20bar～30bar后换热器冷却到40℃左右进入三相分离器二，气相进入脱水干燥系统，所述脱水干燥系统包括分子筛干燥脱水、乙二醇脱水，三甘醇脱水三者其中一个，油相进入稳定轻烃塔，水相进入污水罐，经过干燥系统脱水后的原料气先进入冷箱冷却到-5℃，进入脱乙烷精馏塔的中部，把轻组分甲烷和乙烷分离出来，脱乙烷精馏塔塔顶的气相进入冷箱进一步冷却液化后进入低温气液分离罐，气相经过冷箱复温后，进入膨胀机，膨胀后的低温气体，重新返回冷箱复热，最终进入天然气管网中，输送到用户终端。液相通过低温泵输送到脱乙烷精馏塔的顶部，作为脱乙烷精馏塔塔顶作为回流，脱乙烷精馏塔塔底物料进入液化气精馏塔。本申请的有益效果为：本申请采用制冷技术与精馏技术相结合，能够有效适应油田伴生气不同气质的工况，为获得较高C3+收率，提供了必要条件。本申请采用的脱乙烷精馏塔为精馏塔，把甲烷、乙烷分离出去，塔顶气相几乎不含C3及以上的组分，塔顶靠低温液体回流，塔釜靠再沸器加热；本工艺设计稳定轻烃塔，能够把富含C3及以上组分的原料，直接输送到液化气精馏塔进行精馏，降低制冷装置的负荷和脱乙烷精馏塔的处置能力；冷量由两组不同品位的冷量组成，一组是单一冷媒介质(包括丙烷、氨、R134a、R22)提供高温段的冷源，另一组是利用原料气通过膨胀机膨胀制冷，提供深冷段冷源，制冷温度范围为-60℃～-90℃。本装置的C3收率大于99％。本申将制冷机制冷、膨胀制冷，精馏相结合，能有效解决C3+收率低的问题。膨胀机组通过熵膨胀，焓值降低，为装置液化提供大量冷量，同时为原料气增压端做功，减少整个装置的能耗。本申请稳定轻烃塔的设计，能够面对富含C3及以上组分的原料，降低制冷装置的负荷和脱乙烷精馏塔的处置能力。本申请增加了预冷压缩机组，能够解决富气较重的时候，膨胀机制冷能力不足的问题，能够面对不同的气质组成，适应性更强。本申请工艺简单，流程简短，能耗低，设计合理，投资低，C3+收率高。本申请同样适用于天然气井口气，天然气凝析气，原油罐区闪蒸气等轻烃回收场所。附图说明图1为本申请结构示意图。图2为申请冷箱和预冷压缩机连接示意图。如图，1-原料气压缩机；2-原料气冷却器一；3-三相分离器一；4-重烃泵一；5-膨胀压缩机；6-原料气冷却器二；7-三相分离器二；8-脱水干燥系统；9-脱乙烷精馏塔；10-脱乙烷精馏塔再沸器；11-低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统，其特征在于包括原料气压缩机、原料气冷却器一、三相分离器一、重烃泵一、膨胀压缩机、原料气冷却器二、三相分离器二、脱水干燥系统、脱乙烷精馏塔、脱乙烷精馏塔再沸器、低温气液分离器、重烃回流泵、膨胀机、预冷压缩机组、冷箱、稳定轻烃塔、稳定轻烃塔再沸器、液化气精馏塔、液化气精馏塔冷凝器、液化气精馏塔回流罐、液化气精馏塔回流泵、液化气精馏塔再沸器，所述原料气压缩机一端和原料进气管道连接，另一端通过管道和原料气冷却器一连接，所述原料气冷却器一和三相分离器一连接，所述三相分离器一还和废水回收管道、膨胀压缩机、重烃泵一连接，所述重烃泵一通过管道和三相分离器二连接，所述膨胀压缩机通过管道和原料气冷却器二连接，所述原料气冷却器二和三相分离器二，所述三相分离器二还和脱水干燥系统、稳定轻烃塔连接，所述脱水干燥系统通过管道和冷箱连接，所述稳定轻烃塔通过管道和稳定轻烃塔再沸器连接，所述稳定轻烃塔再沸器和稳定轻烃塔互为循环结构，所述稳定轻烃塔通过管道还和液化气精馏塔连接，所述脱水干燥系统管道穿过冷箱和脱乙烷精馏塔连接，所述脱乙烷精馏塔和脱乙烷精馏塔再沸器为循环结构，所述脱乙烷精馏塔通过管道和重烃回流泵连接，所述重烃回流泵和低温气液分离器连接，所述冷箱还和干气回收管道、预冷压缩机组、膨胀机、低温气液分离器连接，所述低温气液分离器通过管道穿过冷箱和膨胀机连接，所述低温气液分离器通过管道穿过冷箱和脱乙烷精馏塔连接，所述膨胀机通过管道穿过冷箱和干气回收管道连接，所述脱乙烷精馏塔和液化气精馏塔连接，所述液化气精馏塔和液化气精馏塔再沸器为循环结构，所述液化气精馏塔还和气体回收管道、液化气精馏塔回流泵、液化石油气回收管路、液化气精馏塔冷凝器连接，所述液化气精馏塔回流泵和液化气精馏塔回流罐连接，所述液化气精馏塔回流罐和液化气精馏塔冷凝器连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种干气低压膨胀油田伴生气轻烃回收系统，其特征在于包括原料气压缩机、原料气冷却器一、三相分离器一、重烃泵一、膨胀压缩机、原料气冷却器二、三相分离器二、脱水干燥系统、脱乙烷精馏塔、脱乙烷精馏塔再沸器、低温气液分离器、重烃回流泵、膨胀机、预冷压缩机组、冷箱、稳定轻烃塔、稳定轻烃塔再沸器、液化气精馏塔、液化气精馏塔冷凝器、液化气精馏塔回流罐、液化气精馏塔回流泵、液化气精馏塔再沸器，所述原料气压缩机一端和原料进气管道连接，另一端通过管道和原料气冷却器一连接，所述原料气冷却器一和三相分离器一连接，所述三相分离器一还和废水回收管道、膨胀压缩机、重烃泵一连接，所述重烃泵一通过管道和三相分离器二连接，所述膨胀压缩机通过管道和原料气冷却器二连接，所述原料气冷却器二和三相分离器二，所述三相分离器二还和脱水干燥系统、稳定轻烃塔连接，所述脱水干燥系统通过管道和冷箱连接，所述稳定轻烃塔通过管道和稳定轻烃塔再沸器连接，所述稳定轻烃塔再沸器和稳定轻烃塔互为循环结构，所述稳定轻烃塔通过管道还和液化气精馏塔连接，所述脱水干燥系统管道穿过冷箱和脱乙烷精馏塔连接，所述脱乙烷精馏塔和脱乙烷精馏塔再沸器为循环结构，所述脱乙烷精馏塔通过管道和重烃回流泵连接，所述重烃回流泵和低温气液分离器连接，所述冷箱还和干气回收管道、预冷压缩机组、膨胀机、低温气液分离器连接，所述低温气液分离器通过管道穿过冷箱和膨胀机连接，所述低温气液分离器通过管道穿过冷箱和脱乙烷精馏塔连接，所述膨胀机通过管道穿过冷箱和干气回收管道连接，所述脱乙烷精馏塔和液化气精馏塔连接，所述液化气精馏塔和液化气精馏塔再沸器为循环结构，所述液化气精馏塔还和气体回收管道、液化气精馏塔回流泵、液化石油气回收管路、液化气精馏塔冷凝器连接，所述液化气精馏塔回流泵和液化气精馏塔回流罐连接，所述液化气精馏塔回流罐和液化气精馏塔冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯文贵，屠振宇，杨海清，李明珠，王志强，刘国成，
申请(专利权)人：天津深蓝化工技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12