[实用新型]带有轻烃回收的天然气液化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气分离回收轻烃技术，尤其涉及了一种带有轻烃回收的天然气液化装置。

背景技术

随着国内天然气气源的不断丰富，液化装置中原料气中湿气（C₂⁺）比例有较大范围的波动，而其中C₂⁺是重要的化工原料，能生产高附加值的化工产品，如果将其分离回收，会有显著的社会及经济效益。

目前，国内已经有很多专门从天然气管道气中回收轻烃的装置和方法，这些装置和方法仅将管道天然气中的轻烃进行分离回收，分离出的甲烷气仍返回管网，并未将其液化。在国内的液化天然气装置和方法中都还没有设置专门的回收轻烃步骤，而为了避免部分轻烃组分（C₃⁺）在换热器深冷段造成堵塞，少数装置和方法会设置了一个简单的重力（两相）分离器来将天然气中的轻烃进行分离，由于受分离条件和分离方法的限制，这种分离方法的分离精度低，原料气中的甲烷被带到了凝液中，导致装置LNG回收率降低，同时，轻烃回收率低，分离出的凝液品质不高，不能满足国家相关标准，产品附加值小，因而需要更多的设备来提纯以满足市场要求。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的轻烃回收装置中轻烃分离精度低，导致LNG回收率低、轻烃回收率低，分离出的凝液品质也不高，不能满足国家相关标准的缺点，提供了一种可回收并获得高纯度轻烃的带有轻烃回收的天然气液化装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

带有轻烃回收的天然气液化装置，包括第二分离器、换热器和精馏塔，换热器包括第一换热器和第二换热器，精馏塔包括带第一塔底再沸器的第一精馏塔以及带第二塔底再沸器和第一塔顶分离器的第二精馏塔，其中第二分离器均与第一换热器、第二换热器和第一精馏塔相连，第二换热器均与第一换热器和第一精馏塔相连，第一精馏塔与第二精馏塔相连。用于进行预冷、轻烃分离、天然气液化和轻烃回收等步骤，实现轻烃回收的同时可实现天然气液化。

作为优选，还包括制冷循环装置，制冷循环装置包括第一分离器、压缩机和压缩机后冷却器，其中压缩机与压缩机后冷却器相连，压缩机后冷却器与第一分离器相连,第一分离器与第一换热器相连，第一换热器与压缩机相连。实现制冷循环步骤。

作为优选，还包括带第三塔底再沸器、塔顶冷凝器及第二塔顶分离器的第三精馏塔，第二精馏塔通过第二塔底再沸器与第三精馏塔相连。

作为优选，第二分离器和第一精馏塔间连接有控制阀c。

作为优选，第一塔底再沸器和第二精馏塔间连接有控制阀e。

作为优选，第二塔底再沸器和第三精馏塔间连接有控制阀g。

若原料天然气中C₃⁺组分较少，或装置规模较小，则在轻烃回收步骤后获得C₃⁺轻烃较少，后续没必要进行深度分离提取步骤，直接作为产品出售；若原料天然气中C₃⁺组分较多，或装置规模较大，则在轻烃回收步骤后获得C₃⁺轻烃较多，或根据用户需要，增加深度分离提取步骤。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本实用新型针对天然气液化装置中湿气比例较大的气源，在液化得到LNG的同时回收C₂⁺轻烃，这样不但可以调整LNG的质量，减少LNG中残留的C₃⁺组分在深冷段对设备安全运行的影响，而且还可以获得廉价、高纯度的化工原料，这对液化天然气装置的经济效益的提升具有十分重要的现实意义，具体如下：

1．本实用新型优化了制冷系统，采用混合冷剂循环制冷工艺流程，综合天然气液化和轻烃分离过程中所需的冷凝（温度）品质，优化混合冷剂的配比，合理利用并分配各品质冷量，降低装置的能耗。天然气液化和轻烃分离过程中所需的冷量均由同一种混合冷剂获得，无需增加额外的制冷循环系统，设备配置简单、操作简便宜行。

2．在液化天然气的同时提取轻烃，丰富产品规格，提高装置的产品收益。

3．本实用新型采用低温精馏分离方法实现C₂⁺轻烃回收，根据原料气中轻烃组分的比例，可合理调节精馏分离操作条件，从而调节LNG产品和轻烃产品的质量及产量，对原料气中组分的浓度变化有很好的适应性。

4．该方法轻烃产品回收率高，对甲烷回收率影响很小。