一种天然气回收乙烷系统及回收乙烷联产氦气的方法技术方案

本发明专利技术公开一种天然气回收乙烷系统及回收乙烷联产氦气的方法，天然气回收乙烷系统包括天然气脱碳装置、天然气脱水脱汞装置、第一换热装置、脱甲烷塔、脱乙烷塔、提氦塔、重烃分离器、提氦冷却器和提氦分离器；天然气脱碳装置的出料口与天然气脱水脱汞装置的进料口相连通，天然气脱水脱汞装置的出料口与重烃分离器的进料口相连通，重烃分离器的气相出口通过第一换热装置与提氦塔的进料口相连通，提氦塔的气相出口通过提氦冷却器与提氦分离器的进料口相连通，提氦分离器的气相出口用于排出粗氦气，提氦分离器的液相出口与提氦塔相连通，提氦塔的液相出口与脱甲烷塔相连通。上述方案能够解决天然气的利用率较低的问题。能够解决天然气的利用率较低的问题。能够解决天然气的利用率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气回收乙烷系统及回收乙烷联产氦气的方法


[0001]本专利技术涉及天然气回收乙烷
，尤其涉及一种天然气回收乙烷系统及回收乙烷联产氦气的方法。

技术介绍

[0002]乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，因此乙烯是非常重要的战略资源。通常采用乙烷作为裂解制乙烯的主要原料。以乙烷为原料的乙烯工厂建设投资和运行成本均很低。
[0003]天然气中的主要组分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷等组分。为更大化的利用天然气，实现天然气产品多元化，提升经济价值，将天然气中的乙烷回收利用不失为一种好的选择。
[0004]然而，天然气中的主要组分除了烷烃以外，还含有氦气，氦气用途广泛，可用于医疗科研、航天军工等领域，是一种关系国家安全和高新技术产业发展的重要稀缺战略资源。相关技术中的天然气回收乙烷系统并未对氦气进行回收，因此相关技术中的天然气回收乙烷系统使得天然气的利用率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开一种天然气回收乙烷系统及回收乙烷联产氦气的方法，以解决天然气的利用率较低的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]一种天然气回收乙烷系统，包括天然气脱碳装置、天然气脱水脱汞装置、第一换热装置、脱甲烷塔、脱乙烷塔、提氦塔、重烃分离器、提氦冷却器和提氦分离器；
[0008]所述天然气脱碳装置的出料口与所述天然气脱水脱汞装置的进料口相连通，所述天然气脱水脱汞装置的出料口与所述重烃分离器的进料口相连通，所述重烃分离器的气相出口通过所述第一换热装置与所述提氦塔的进料口相连通，所述提氦塔的气相出口通过所述提氦冷却器与所述提氦分离器的进料口相连通，所述提氦分离器的气相出口用于排出粗氦气，所述提氦分离器的液相出口与所述提氦塔相连通，所述提氦塔的液相出口与所述脱甲烷塔相连通，所述脱甲烷塔的液相出口与所述脱乙烷塔的进料口相连通。
[0009]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括尾气压缩机，所述尾气压缩机的进料口与所述天然气脱碳装置的酸气分离器的气相出口相连通，所述尾气压缩机的液相出口与所述天然气脱碳装置的酸气分离器的进料口相连通，所述尾气压缩机的气相出口用于排出压缩后的气体。
[0010]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括脱甲烷再沸器和提氦再沸器，所述提氦再沸器用于为所述提氦塔提供热量；所述脱甲烷再沸器用于为所述脱甲烷塔提供热量；
[0011]所述天然气脱水脱汞装置的出料口通过所述脱甲烷再沸器与所述第一换热装置相连通，所述第一换热装置通过所述提氦再沸器与所述重烃分离器的进料口相连通。
[0012]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括至少一个液相抽出管路和至少一个液相回流管路，至少一个所述液相抽出管路与至少一个所述液相回流管路一一对应连通，所述液相抽出管路的一端与所述脱甲烷塔相连通，所述液相抽出管路的另一端通过所述第一换热装置与所述液相回流管路的一端相连通，所述液相回流管路的另一端与所述脱甲烷塔相连通，所述脱甲烷塔和每个所述液相回流管路的连通处，位于与其相对应的所述液相抽出管路和所述脱甲烷塔的连通处与所述脱甲烷塔的气相出口之间。
[0013]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括第一节流膨胀阀，所述提氦塔的液相出口通过所述第一节流膨胀阀与所述脱甲烷塔的进料口相连通。
[0014]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括第二换热装置，所述第二换热装置与所述脱乙烷塔相连通。
[0015]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括第一制冷装置和第二制冷装置，所述第二制冷装置用于为所述第二换热装置提供冷量，所述第一制冷装置用于为第一换热装置提供冷量。
[0016]可选地，所述第一制冷装置包括第一混合冷剂压缩机、第三节流膨胀阀、第四节流膨胀阀、甲烷压缩机和第五节流膨胀阀；
[0017]所述第一换热装置内设置有第一换热流道、第二换热流道、第三换热流道、第四换热流道和第五换热流道；
[0018]所述第一换热流道与所述第一混合冷剂压缩机的冷剂进口相连通，所述第一混合冷剂压缩机的液相出口与所述第二换热流道相连通，所述第二换热流道与所述第三节流膨胀阀相连通，所述第三节流膨胀阀与所述第一换热流道相连通；所述第一混合冷剂压缩机的气相出口与所述第三换热流道相连通，所述第三换热流道与所述第四节流膨胀阀相连通，所述第四节流膨胀阀与所述第一换热流道相连通；
[0019]所述甲烷压缩机的冷剂出口与所述第四换热流道相连通，所述第四换热流道与所述第五节流膨胀阀相连通，所述第五节流膨胀阀与所述提氦冷却器相连通，所述提氦冷却器与所述第五换热流道相连通，所述第五换热流道与所述甲烷压缩机的冷剂进口相连通。
[0020]可选地，所述第二制冷装置包括第二混合冷剂压缩机、第六节流膨胀阀和第七节流膨胀阀；
[0021]所述第二换热装置内设置有第六换热流道、第七换热流道和第八换热流道；
[0022]所述第七换热流道与所述第二混合冷剂压缩机的冷剂进口相连通，所述第二混合冷剂压缩机的液相出口与所述第六换热流道相连通，所述第六换热流道与所述第六节流膨胀阀相连通，所述第六节流膨胀阀与所述第七换热流道相连通；所述第二混合冷剂压缩机的气相出口与所述第八换热流道相连通，所述第八换热流道与所述第七节流膨胀阀相连通，所述第七节流膨胀阀与所述第七换热流道相连通。
[0023]可选地，所述天然气回收乙烷系统还包括乙烷收集罐、第八节流膨胀阀、第一管路、第二管路和第三管路，所述第二换热装置内设置有第九换热流道和第十换热流道，所述脱乙烷塔的气相出口通过所述第一管路与所述第十换热流道相连通，所述第十换热流道通过所述第二管路与所述脱乙烷塔的进料口相连通，所述第二管路通过所述第三管路与所述第九换热流道相连通，所述第九换热流道通过第八节流膨胀阀与所述乙烷收集罐的进料口相连通。
[0024]一种回收乙烷联产氦气的方法，所述回收乙烷及联产氦气的方法应用于上述的天然气回收乙烷系统，所述方法包括：
[0025]将天然气依次通入天然气脱碳装置和天然气脱水脱汞装置，以对所述天然气进行脱碳、脱水和脱汞处理；
[0026]将脱碳、脱水和脱汞后的所述天然气通入到重烃分离器中进行分离，以得到第一气相和第一液相；
[0027]所述第一气相通过第一换热装置换热后通入到提氦塔内，所述提氦塔分离所述第一气相，以获得第二液相和第二气相；
[0028]将所述第二液相通入到脱甲烷塔，所述脱甲烷塔对通入的所述第二液相进行分离，以得到第三液相和第三气相；所述第三液相通入脱乙烷塔；
[0029]将所述第二气相通过提氦冷却器换热后通入提氦分离器，所述提氦分离器对所述第三气相进行分离，以得到第四气相和第四液相，所述第四气相为粗氦气，所述第四液相通入所述提氦塔。
[0030]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0031]本专利技术公开的天然气回收乙烷系统中，天然气通入到重烃分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气回收乙烷系统，其特征在于，包括天然气脱碳装置(100)、天然气脱水脱汞装置(200)、第一换热装置(310)、脱甲烷塔(400)、脱乙烷塔(500)、提氦塔(600)、重烃分离器(700)、提氦冷却器(610)和提氦分离器(620)；所述天然气脱碳装置(100)的出料口与所述天然气脱水脱汞装置(200)的进料口相连通，所述天然气脱水脱汞装置(200)的出料口与所述重烃分离器(700)的进料口相连通，所述重烃分离器(700)的气相出口通过所述第一换热装置(310)与所述提氦塔(600)的进料口相连通，所述提氦塔(600)的气相出口通过所述提氦冷却器(610)与所述提氦分离器(620)的进料口相连通，所述提氦分离器(620)的气相出口用于排出粗氦气，所述提氦分离器(620)的液相出口与所述提氦塔(600)相连通，所述提氦塔(600)的液相出口与所述脱甲烷塔(400)相连通，所述脱甲烷塔(400)的液相出口与所述脱乙烷塔(500)的进料口相连通。2.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述天然气回收乙烷系统还包括尾气压缩机(110)，所述尾气压缩机(110)的进料口与所述天然气脱碳装置(100)的酸气分离器(104)的气相出口相连通，所述尾气压缩机(110)的液相出口与所述天然气脱碳装置(100)的酸气分离器(104)的进料口相连通，所述尾气压缩机(110)的气相出口用于排出压缩后的气体。3.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述天然气回收乙烷系统还包括脱甲烷再沸器(410)和提氦再沸器(630)，所述提氦再沸器(630)用于为所述提氦塔(600)提供热量；所述脱甲烷再沸器(410)用于为所述脱甲烷塔(400)提供热量；所述天然气脱水脱汞装置(200)的出料口通过所述脱甲烷再沸器(410)与所述第一换热装置(310)相连通，所述第一换热装置(310)通过所述提氦再沸器(630)与所述重烃分离器(700)的进料口相连通。4.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述天然气回收乙烷系统还包括至少一个液相抽出管路(450)和至少一个液相回流管路(460)，至少一个所述液相抽出管路(450)与至少一个所述液相回流管路(460)一一对应连通，所述液相抽出管路(450)的一端与所述脱甲烷塔(400)相连通，所述液相抽出管路(450)的另一端通过所述第一换热装置(310)与所述液相回流管路(460)的一端相连通，所述液相回流管路(460)的另一端与所述脱甲烷塔(400)相连通，所述脱甲烷塔(400)和每个所述液相回流管路(460)的连通处，位于与其相对应的所述液相抽出管路(450)和所述脱甲烷塔(400)的连通处与所述脱甲烷塔(400)的气相出口之间。5.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述天然气回收乙烷系统还包括第一节流膨胀阀(470)，所述提氦塔(600)的液相出口通过所述第一节流膨胀阀(470)与所述脱甲烷塔(400)的进料口相连通。6.根据权利要求1所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述天然气回收乙烷系统还包括第二换热装置(320)，所述第二换热装置(320)与所述脱乙烷塔(500)相连通。7.根据权利要求6所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述天然气回收乙烷系统还包括第一制冷装置和第二制冷装置，所述第二制冷装置用于为所述第二换热装置(320)提供冷量，所述第一制冷装置用于为第一换热装置(310)提供冷量。8.根据权利要求7所述的天然气回收乙烷系统，其特征在于，所述第一制冷装置包括第一混合冷剂压缩机(811)、第三节流膨胀阀(812)、第四节流膨胀阀(813)、甲烷压缩机(814)
和第五节流膨胀阀(815)；所述第一换热装置(310)内设置有第一换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王弯弯，苏柯洋，
申请(专利权)人：山东凯泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：