一种利用LNG冷能回收C2+的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及天然气加工技术领域，尤其涉及一种利用LNG冷能回收C2+的装置及方法。该装置包括LNG回收C2+系统和天然气回收C2+系统；工作时，原料LNG进入LNG回收C2+系统，并在LNG回收C2+系统内完成对原料LNG中C2+组分的回收流程；原料天然气进入天然气回收C2+系统，并在天然气回收C2+系统内完成对原料天然气中C2+组分的回收流程。本发明专利技术提供的装置及方法实现了LNG回收C2+系统和天然气回收C2+系统的联动配合，能够同时完成对原料LNG和原料天然气中的C2+组分的回收，减少操作人手和占地面积，且具有LNG冷能利用率高、C2+组分回收率高、能耗低以及成本低的优势。以及成本低的优势。以及成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种利用LNG冷能回收C2+的装置及方法


[0001]本专利技术涉及天然气加工
，尤其是涉及一种利用LNG冷能回收C2+的装置及方法。

技术介绍

[0002]液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)是天然气经压缩、冷却至其凝点(
‑
162℃)温度后变成的液体，使用时重新气化。LNG汽化至环境温度温度时，放出的冷量为840kJ/kg，这部分冷能往往通过LNG海水汽化器或空气排放，造成冷能的巨大浪费。因此，利用LNG汽化过程中释放的冷能回收LNG中的C2+，既降低了LNG的汽化负荷，又降低了C2+回收的能耗，有极高工业应用价值。现有技术在利用LNG冷能回收C2+时，LNG先输送至冷箱进行换热，接着进入闪蒸罐；闪蒸罐顶部产生的部分闪蒸气和闪蒸罐底部产生的LNG闪蒸液进入脱甲烷塔，脱去其中大部分的甲烷，得到C2+产品和脱C2+LNG产品。上述过程中，闪蒸罐底部的LNG闪蒸液的富余冷能无法进行有效的利用，造成冷能的浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的第一个目的是提供一种利用LNG冷能回收C2+的装置，以解决现有技术中LNG冷能浪费的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种利用LNG冷能回收C2+的装置，包括LNG回收C2+系统和天然气回收C2+系统；
[0006]所述LNG回收C2+系统包括第一冷箱、第二冷箱、第一闪蒸罐以及第一脱甲烷塔；所述第一冷箱包括第一LNG通道和闪蒸气通道，所述第一LNG通道的入口用以接收原料LNG，所述闪蒸气通道的入口连通于所述第一闪蒸罐顶部的出料口；所述第二冷箱包括第二LNG通道和第一塔顶气通道，第一塔顶气通道的入口连通于所述第一脱甲烷塔塔顶的出料口；
[0007]所述天然气回收C2+系统包括第二脱甲烷塔、第三冷箱以及回流罐，所述第二脱甲烷塔能够接收原料天然气；所述第三冷箱包括第二塔顶气通道和第三LNG通道，所述第二脱甲烷塔、所述第二塔顶气通道以及所述回流罐首尾依次连通形成闭合回路；
[0008]所述第一LNG通道、所述第二LNG通道、所述第一闪蒸罐、所述第三LNG通道以及所述第一脱甲烷塔依次连通。
[0009]进一步地，所述第二脱甲烷塔底部设置有第一塔底换热器，所述第一塔底换热器包括第一换热器通道和第二换热器通道；所述第一换热器通道的入口和出口分别连通于所述第二脱甲烷塔下端的出料口和进料口；所述第二换热器通道的入口用以接收天然气，所述第二换热器通道的出口连通于所述第二脱甲烷塔的进料口。
[0010]进一步地，所述天然气回收C2+系统还包括第四冷箱，所述第四冷箱包括天然气通道和第三塔顶气通道，所述天然气通道的入口连通于所述第二换热器通道的出口，所述天然气通道的出口连通于所述第二脱甲烷塔的进料口；所述第三塔顶气通道的入口连通于所述第二脱甲烷塔塔顶的出料口。
[0011]进一步地，所述LNG回收C2+系统还包括冷凝罐，所述第三冷箱还包括第四LNG通道，所述第四冷箱还包括第五LNG通道；所述第一脱甲烷塔、所述第一塔顶气通道、所述冷凝罐、所述第四LNG通道以及所述第五LNG通道依次连通。
[0012]进一步地，还包括中段循环结构，所述中段循环结构包括中段循环泵和中段循环换热器；
[0013]所述中段循环泵的输入端连接于所述第一脱甲烷塔中部的出料口，所述中段循环泵的输出端设置有第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路的输出端分别连接于所述第一脱甲烷塔中部的两个进料口，所述第二支路上设置有所述中段循环换热器；和/或，所述中段循环泵的输入端连接于所述第二脱甲烷塔中部的出料口，所述中段循环泵的输出端设置有第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路的输出端分别连接于所述第二脱甲烷塔中部的两个进料口，所述第二支路上设置有所述中段循环换热器。
[0014]本专利技术的第二个目的是提供一种利用LNG冷能回收C2+的方法，以解决现有技术中LNG冷能浪费的问题。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0016]一种利用LNG冷能回收C2+的方法，包括以下步骤：
[0017]S1：储罐中的原料LNG经过进料泵升压，依次在第一冷箱和第二冷箱内进行换热，换热后进入第一闪蒸罐；
[0018]原料天然气进入第二脱甲烷塔；
[0019]S2：第一闪蒸罐顶部产生的闪蒸气返回第一冷箱内进行换热并液化，液化后，进入第二闪蒸罐；
[0020]检测从第二闪蒸罐底部排出的液相中C2+的浓度，若浓度超过设定值，则进入第一脱甲烷塔内；
[0021]S3：第一闪蒸罐底部产生的LNG闪蒸液进入第三冷箱内进行换热，换热后，进入第一脱甲烷塔；
[0022]检测第二脱甲烷塔产生的塔顶气中C2+的浓度，若浓度超过设定值，则进入第三冷箱内进行换热；换热后，经过回流罐返回至第二脱甲烷塔；
[0023]S4:第一脱甲烷塔对步骤2中部分液化的闪蒸气以及步骤3中LNG闪蒸液进行分馏，得到C2+产品；
[0024]第二脱甲烷塔对原料天然气以及步骤3中回流的塔顶气进行分馏，得到C2+产品和脱C2+天然气产品；
[0025]S5：第一脱甲烷塔产生的塔顶气返回第二冷箱内进行换热并液化。
[0026]进一步地，步骤1中，常温状态的原料天然气和第二脱甲烷塔塔底组分通过第一塔底换热器进行换热；换热后的原料天然气进入第四冷箱内冷却至部分液化，接着进入第二脱甲烷塔。
[0027]进一步地，步骤2中，若从第二闪蒸罐底部排出的液相中C2+的浓度低于设定值，则进入冷凝罐；步骤5中从第二冷箱排出的液化后的塔顶气进入冷凝罐；从冷凝罐排出的液相依次在第三冷箱和第四冷箱内换热后排出，得到脱C2+LNG产品。
[0028]进一步地，步骤3中，若第二脱甲烷塔产生的塔顶气中C2+的浓度低于设定值，则进入所述第四冷箱内进行换热后排出，得到脱C2+天然气产品。
[0029]进一步地，所述第一脱甲烷塔的中段组分从出料口排出，经过中段循环泵加压后，一部分返回所述第一脱甲烷塔内进行循环反应，另一部分与乙二醇水溶液在中段循环换热器内进行换热后，返回所述第一脱甲烷塔内进行循环反应；和/或，
[0030]所述第二脱甲烷塔的中段组分从出料口排出，经过中段循环泵加压后，一部分返回所述第二脱甲烷塔内进行循环反应，另一部分与乙二醇水溶液在中段循环换热器内进行换热后，返回所述第二脱甲烷塔内进行循环反应。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]本专利技术提供了一种利用LNG冷能回收C2+的装置及方法，该装置在工作时，原料LNG进入LNG回收C2+系统，并在LNG回收C2+系统内完成对原料LNG中C2+组分的回收流程；原料天然气进入天然气回收C2+系统，并在天然气回收C2+系统内完成对原料天然气中C2+组分的回收流程。工作时，第一闪蒸罐底部产生的LNG闪蒸液和第二脱甲烷塔产生的部分塔顶气进入第三冷箱内换热，能够充分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用LNG冷能回收C2+的装置，其特征在于，包括LNG回收C2+系统(1)和天然气回收C2+系统(2)；所述LNG回收C2+系统(1)包括第一冷箱(11)、第二冷箱(12)、第一闪蒸罐(13)以及第一脱甲烷塔(14)；所述第一冷箱(11)包括第一LNG通道和闪蒸气通道，所述第一LNG通道的入口用以接收原料LNG，所述闪蒸气通道的入口连通于所述第一闪蒸罐(13)顶部的出料口；所述第二冷箱(12)包括第二LNG通道和第一塔顶气通道，第一塔顶气通道的入口连通于所述第一脱甲烷塔(14)塔顶的出料口；所述天然气回收C2+系统(2)包括第二脱甲烷塔(21)、第三冷箱(22)以及回流罐(23)，所述第二脱甲烷塔(21)能够接收原料天然气；所述第三冷箱(22)包括第二塔顶气通道和第三LNG通道，所述第二脱甲烷塔(21)、所述第二塔顶气通道以及所述回流罐(23)首尾依次连通形成闭合回路；所述第一LNG通道、所述第二LNG通道、所述第一闪蒸罐(13)、所述第三LNG通道以及所述第一脱甲烷塔(14)依次连通。2.根据权利要求1所述的利用LNG冷能回收C2+的装置，其特征在于，所述第二脱甲烷塔(21)底部设置有第一塔底换热器(24)，所述第一塔底换热器(24)包括第一换热器通道和第二换热器通道；所述第一换热器通道的入口和出口分别连通于所述第二脱甲烷塔(21)下端的出料口和进料口；所述第二换热器通道的入口用以接收天然气，所述第二换热器通道的出口连通于所述第二脱甲烷塔(21)的进料口。3.根据权利要求2所述的利用LNG冷能回收C2+的装置，其特征在于，所述天然气回收C2+系统(2)还包括第四冷箱(25)，所述第四冷箱(25)包括天然气通道和第三塔顶气通道，所述天然气通道的入口连通于所述第二换热器通道的出口，所述天然气通道的出口连通于所述第二脱甲烷塔(21)的进料口；所述第三塔顶气通道的入口连通于所述第二脱甲烷塔(21)塔顶的出料口。4.根据权利要求3所述的利用LNG冷能回收C2+的装置，其特征在于，所述LNG回收C2+系统(1)还包括冷凝罐(15)，所述第三冷箱(22)还包括第四LNG通道，所述第四冷箱(25)还包括第五LNG通道；所述第一脱甲烷塔(14)、所述第一塔顶气通道、所述冷凝罐(15)、所述第四LNG通道以及所述第五LNG通道依次连通。5.根据权利要求1所述的利用LNG冷能回收C2+的装置，其特征在于，还包括中段循环结构(3)，所述中段循环结构(3)包括中段循环泵(31)和中段循环换热器(32)；所述中段循环泵(31)的输入端连接于所述第一脱甲烷塔(14)中部的出料口，所述中段循环泵(31)的输出端设置有第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路的输出端分别连接于所述第一脱甲烷塔(14)中部的两个进料口，所述第二支路上设置有所述中段循环换热器(32)；和/或，所述中段循环泵(31)的输入端连接于所述第二脱甲烷塔(21)中部的出料口，所述中段循环泵(31)的输出端设置有第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路的输出端分别连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，金海刚，崔世华，杨涛，张超，
申请(专利权)人：中海石油炼化有限责任公司中海油石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：