[发明专利]一种含CO2天然气回收乙烷、液化气和稳定轻烃的方法

说明书

本发明提供了一种含CO₂天然气回收乙烷、液化气和稳定轻烃的方法，利用混合冷剂+膨胀机联合制冷及液气过冷+贫气回流的改进型的RSV工艺，保证了乙烷的回收率在91%以上，C₃⁺的回收率在99.6%以上。

技术领域

本发明属于C₂⁺组分凝液回收技术领域，具体涉及一种含CO₂天然气回收乙烷、液化气和稳定轻烃的方法。

背景技术

长庆气田所产上古生界气藏天然气（简称上古天然气）中含有一定量的C₂⁺重烃组分，C₂⁺组分平均含量为5.4%，C₃⁺组分平均含量为1.1%，CO₂组分平均含量为1.4%。长庆气田上古气藏包括：苏里格气田、榆林气田、子洲-米脂气田和神木气田，截止2015年，上古气藏外销天然气产量达到279×10⁸m³/a，虽然气质较贫，但是总气量大，如果全部进行C₂⁺回收，每年可回收乙烷28137.4万吨，液化石油气52.4万吨，稳定轻烃3113.3万吨，具有较高的经济回收价值。

原油/石脑油目前是中国乙烯生产最主要的原料。乙烯裂解生产中，所有轻烃资源均最大程度用于生产乙烯。目前国际上轻烃裂解制乙烯的原料主要以乙烷28和丙烷为主。国内基本上没有乙烷资源，是紧缺的“稀有”资源。乙烷28的主要用途是制乙烯，乙烷裂解制乙烯拥有其他原料不具备的优越性。由轻烃裂解生产乙烯工艺中，原料由重到轻，乙烯产率显著升高，原料越轻，公用工程的消耗越少，单位能耗也减少，装置投资越小，乙烷制乙烯生产成本约是石脑油的三分之二。开发新的天然气回收乙烷工艺技术，将对我国乙烯生产体系产生一次重大的变革。

目前国内还没有成熟的天然气回收C₂⁺的工艺技术，国际的常采用的天然气回收C₂⁺的工艺技术包括以下几种方法：

回收天然气中C₂⁺烃类需要采用深冷分离工艺，按照制冷方式的不同可分为：单级膨胀机制冷工艺、丙烷（乙烷、丙烷+乙烷）预冷+膨胀机联合制冷工艺、混合冷剂制冷工艺和两级膨胀机制冷工艺。

为提高乙烷回收率，通常采用处于过冷状态的液烃作为脱甲烷塔顶的回流液，增强C₂⁺组分洗涤吸收。主要的过冷回流工艺流程包括：液体过冷工艺(LSP)、气体过冷工艺(GSP)、气体+贫气回流工艺(RSV)。

上述方法不适应长庆气田上古气藏含CO₂天然气，主要有以下原因：

①天然气回收C₂⁺组分必须采用深冷工艺，常规深冷工艺需要深度脱除CO₂，以确保低温条件下不形成干冰而冻堵冷箱及其他设备；类似项目处理规模大，简化工艺对降低投资和运行费用非常关键，采用不脱CO₂回收C₂⁺组分常规工艺无法满足高回收率的要求。

②长庆气田上古气藏C₂⁺组分含量偏低，采用常规工艺的C₂回收率不到80%，经济效益较差。对于适合规模效应的天然气回收C₂⁺组分，回收率一般应大于90%以上，其规模经济效益才能体现。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的上述问题，对RSV工艺进行改进，大幅度提高了乙烷、液化气和稳定轻烃的回收率。