一种带多级分离的富气乙烷回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种带多级分离的富气乙烷回收装置，包括第一冷箱、第一低温分离器、第一闪蒸分离罐、第二冷箱、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底冷凝器、空冷器、脱甲烷塔底凝液进入后续处理单元的脱乙烷塔，还包括与膨胀机组相连接的空冷器，与第一冷箱、外输回流相连的冷凝器，与第一冷箱、第二冷箱、脱甲烷塔均相连接的第一闪蒸分离罐，与第一冷箱、膨胀机组相连接的第一低温分离器。本实用新型专利技术适用于原料气气质较富且压力较高的乙烷回收装置，提高了脱甲烷塔顶的甲烷回流量，提高了塔底精馏效果，提高了乙烷回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种带多级分离的富气乙烷回收装置
本技术属于天然气加工工艺
，尤其涉及一种带多级分离的富气乙烷回收装置。
技术介绍
随着国内油气田逐步意识到乙烷产品带来的巨大经济价值，对高效乙烷回收流程的研究与开发变得尤为重要。目前最为典型的乙烷回收流程为部分干气再循环(RSV)工艺，当对较富天然气进行乙烷回收时通常需要制冷剂辅助制冷以提高乙烷回收率。适用于富气乙烷回收的部分干气再循环工艺如图2所示，其流程对于气质较贫的原料气具有高乙烷回收率的特点，可通过调节外输气回流量调节乙烷回收率，并且低温分离时原料气冷凝率低，进入膨胀机的气量大，膨胀机产生的冷量多，乙烷回收装置具有较高的经济性。此工艺在国外得到广泛运用，目前国内正在筹划的大型乙烷回收装置均采用的部分干气再循环工艺，但当针对较富气质时，能耗会大幅上升，而回收率会下降。在针对较富气质进行乙烷回收过程中，原料气在冷箱冷却后进入低温分离器，大量甲烷在低温分离器中冷凝进入脱甲烷塔中部，造成脱甲烷塔分离负荷增加，也会造成低温分离器分离的气相减少，导致透平膨胀的气相量减少，透平膨胀功减小，外输压缩功增大。原料气气质较富也使预冷制冷负荷增大，制冷剂循环量大，制冷压缩机能耗高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种带多级分离的富气乙烷回收装置，所述装置可提高乙烷回收率，提高了冷箱热集成效果，降低了压缩机压缩功率，乙烷回收装置的经济效益得到有效提升。为了解决上述技术问题，本技术提出了这样一种带多级分离的乙烷回收装置，如附图1所示，包括第一冷箱、第一低温分离器、第一闪蒸分离罐、第二冷箱、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底冷凝器、空冷器、脱甲烷塔底凝液进入后续处理单元的脱乙烷塔，其特征在于，还包括与所述膨胀机组相连接的空冷器，与第一冷箱、外输回流相连的冷凝器，与所述第一冷箱、第二冷箱、脱甲烷塔均相连接的第一闪蒸分离罐，与第一冷箱、膨胀机组相连接的第一低温分离器。作为进一步改进，所述低温分离器液相节流后与第一冷箱相连接，与第一冷箱换热后气化率在35％～45％。作为进一步改进，所述第一闪蒸罐的气相与第二冷箱相连。作为进一步改进，所述第一闪蒸分离罐与脱甲烷塔相连，闪蒸罐液相分两路输出，第一路与闪蒸罐上部气相、第二冷箱相连；第二路与脱甲烷塔底部相连。作为进一步改进，闪蒸罐分出5％～15％的液相进入第二冷箱，85％～95％的液相节流进入脱甲烷塔底部。作为进一步改进，所述第一冷箱集成交换的冷热流为两股热流和多股冷流，所述两股热流分别为原料气、经水冷器换热降温后的部分外输气，所述多股冷流分别为经过第二冷箱换热后的脱甲烷塔顶部出来的气相、两股脱甲烷塔底侧线抽出的物流、一股低温分离器的凝液、一股为外部制冷剂冷流。作为进一步改进，所述第二冷箱集成交换的冷热流为两股热流和一股冷流，所述两股热流分别为经水冷器和第一冷箱换热降温后的部分外输气、闪蒸分离器气相与闪蒸分离器部分液相的混合物流，所述一股冷流为脱甲烷塔顶部出来的气相。作为进一步改进，所述脱甲烷塔中下部设置两个测线重沸器，为第一冷箱提供冷量。本技术的有益效果：(1)在脱甲烷塔前增加一个闪蒸分离器，对低温分离器液烃中的甲烷与乙烷等重烃进行闪蒸分离，更多甲烷组分的进入脱甲烷塔上部，可使脱甲烷塔的吸收制冷效果更佳，提高流程的乙烷回收率；(2)低温分离器凝液节流降温后进入主冷箱换热提供冷量，提高主冷箱的热集成效果，降低制冷剂循环量；相比常规乙烷回收流程，该流程分离器分离气相全部进入透平膨胀机，增大了透平膨胀机透平膨胀功，可有效降低外输压缩机功耗。脱甲烷塔具有三股侧线抽出，热集成度高，特别是脱甲烷塔塔底的侧线抽出与压缩后的高温制冷剂换热，可有效降低制冷剂循环的冷却公用工程负荷；(3)本装置在保证较高乙烷回收率的情况下，工程投资低、新增的设备少。附图说明图1是一种带多级分离的富气乙烷回收装置的工艺流程图；图中，第一冷箱-1，第一低温分离器-2，第二冷箱-3，第一闪蒸分离罐-4，透平膨胀机膨胀端-5，换热器-6，脱甲烷塔-7，水冷器-8，空冷器-9,透平膨胀机增压端-10、外输压缩机-11。图2是目前最为典型的乙烷回收工艺流程图；图2中所示，第一冷箱-1，第一低温分离器-2，第二冷箱-5，透平膨胀机膨胀端-3，脱甲烷塔-4，透平膨胀机增压端-6，外输压缩机-7，空冷器-8，冷凝器-9。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图1，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1所示，原料气气质组分和工况如下：原料气处理规模：500×104m3/d原料气压力：4.2MPa进站温度：42℃干气外输压力：4.5MPa原料气组成见表1表1原料气组成组成N2CO2C1C2C3iC4nC4mol％0.560.3786.048.382.750.630.57组成iC5nC5C6C7C8C9C10mol％0.270.120.130.120.050.01_如图1所示，本技术公开了一种带多级分离的乙烷回收流程，原料气(4.2MPa，42℃)经过第一冷箱1冷却后进入第一低温分离器2进行气液分离，第一低温分离器2分离气相(4.10MPa，-48℃)全部进入透平膨胀机膨胀端K5膨胀制冷后(2.95MPa，-78.17℃)进入脱甲烷塔7中上部。第一低温分离器2分离液相经过节流阀降压降温后(3.20MPa，-55℃)进入主冷箱1复热(3.18MPa，-38℃)大量气化，之后进入第一闪蒸分离罐4进行闪蒸，在闪蒸分离罐4中甲烷与乙烷等重烃强化分离，富集有更多甲烷的闪蒸分离罐4气相出料(3.18MPa，-38℃)在第二冷箱3中降温到-93℃过冷，再节流降温(2.90MPa，-94.46℃)进入脱甲烷塔7上部，更多甲烷的进料可使脱甲烷塔7上部的吸收制冷效果更佳，提高流程的乙烷回收率(回收率95％)。闪蒸分离罐4的凝液分成两股，一股(86％)节流后(2.95MPa，-49.57℃)直接接入脱甲烷塔7中部，另一股(14％)与闪蒸分离器气相出料相混合以提高流程的抗CO2冻堵能力和乙烷回收率。脱甲烷塔7塔顶气相出料(2.90MPa，-95.18℃)依次经过第二冷箱3、第一冷箱1提供冷量后进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带多级分离的富气乙烷回收装置，包括第一冷箱、第一低温分离器、第一闪蒸分离罐、第二冷箱、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底冷凝器、空冷器、脱甲烷塔底凝液进入后续处理单元的脱乙烷塔，其特征在于，还包括与所述膨胀机组相连接的空冷器，与第一冷箱、外输回流相连的冷凝器，与所述第一冷箱、第二冷箱、脱甲烷塔均相连接的第一闪蒸分离罐，与第一冷箱、膨胀机组相连接的第一低温分离器。/n

【技术特征摘要】
1.一种带多级分离的富气乙烷回收装置，包括第一冷箱、第一低温分离器、第一闪蒸分离罐、第二冷箱、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底冷凝器、空冷器、脱甲烷塔底凝液进入后续处理单元的脱乙烷塔，其特征在于，还包括与所述膨胀机组相连接的空冷器，与第一冷箱、外输回流相连的冷凝器，与所述第一冷箱、第二冷箱、脱甲烷塔均相连接的第一闪蒸分离罐，与第一冷箱、膨胀机组相连接的第一低温分离器。


2.根据权利要求1所述的一种带多级分离的富气乙烷回收装置，其特征在于，所述低温分离器液相节流后与第一冷箱相连接，与第一冷箱换热后气化率在35％～45％。


3.根据权利要求1所述的一种带多级分离的富气乙烷回收装置，其特征在于，所述第一闪蒸分离罐的气相与第二冷箱相连。


4.根据权利要求1所述的一种带多级分离的富气乙烷回收装置，其特征在于，所述第一闪蒸分离罐与脱甲烷塔相连，闪蒸罐液相分两路输出，第一路与闪蒸罐上部气相、第二冷箱相连；第二路与脱甲烷塔底部相连。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨铜林，蒋洪，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51