[实用新型]一种高压天然气乙烷回收装置

说明书

本实用新型公开一种高压天然气乙烷回收装置，涉及天然气加工工艺技术领域。此装置采用膨胀机制冷作为冷源，设置高压吸收塔和脱甲烷塔，高压吸收塔压力高于脱甲烷塔压力，两者之间气相采用塔顶压缩机增压进行连接。脱甲烷塔设置侧线抽出塔塔底出口分流，与原料气换热，充分利用原料气的热量。此装置适用于原料气压力高于7MPa、外输增压压力高于6MPa的原料气，装置通过设置高压吸收塔，极大降低外输压缩机压缩功，具有能耗低、回收率高的特点。

技术领域

本实用新型涉及天然气处理工艺技术领域，具体为一种适用于高压天然气的乙烷回收装置。

背景技术

凝析气藏通常具有很高的压力和温度，其在地下以气态存在，而达到地面时则会析出液烃，凝析气田开采出的天然气通常具有压力高的特点，并且存在反凝析现象。国内迪那、英买等凝析气田产量高(可达700×10⁴m³/d)，乙烷及以上组分含量大(高于7％)，回收天然气中的乙烷，可以在控制天然气烃露点的同时生产更多的附加产品，提高资源利用率，有效地创造更多经济价值。

但目前所开发的高压凝析气田，大多数无凝液回收装置，主要以节流降温方式回收控制外输气的烃水露点，生产凝液产品则以凝析油为主，尚无对高压凝析气进行乙烷回收的经验。

目前，国内的凝析气田乙烷回收主要采用双回收流程的装置，此流程中的脱甲烷塔压力通常为2.5～3.0MPa.a，对压力高于7MPa.a的原料气，回收凝液后的外输气压力低，外输增压所需功耗大，常规装置虽能达到很高的回收率，但装置能耗过高。

为了解决对于高压天然气回收乙烷时，外输气增压能耗高的问题。本实用新型提出一种适用于原料气压力高于7MPa.a、外输压力高于6MPa.a的高压天然气乙烷回收装置，能够在高压原料气工况下，获得极高的乙烷回收率，并具有较低的外输气在压缩功耗。

实用新型内容

本实用新型分设高压吸收塔和压力更低的脱甲烷塔，两设备由脱甲烷塔顶压缩机连接，保证两塔的压力独立，一方面，较低压力的脱甲烷塔塔底重沸器所需热源温度低，可以由原料气为其提供热量；另一方面，吸收塔压力较高，可以有效降低外输气压缩的能耗。此装置适合于原料气压力高于7MPa.a，外输气压力高于6MPa.a时的条件，在保证极高的乙烷回收率的同时，降低了现有的乙烷回收装置处理高压天然气时的能耗。

本实用新型主要解决的技术问题是：现有乙烷回收装置处理高压天然气时，需要将原料气膨胀至较低压力，导致外输压缩功耗大。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种高压天然气乙烷回收装置，如附图1所示，装置由原料气冷箱、重沸器冷箱、塔顶冷箱、脱甲烷塔、高压吸收塔、膨胀机组、塔顶压缩机、低温分离器、外输气压缩机组成；所述低温分离器进口与原料气冷箱、重沸器冷箱相连，低温分离器液相出口与脱甲烷塔中部入口相连接；低温分离器气相出口分为两路：第一路依次与塔顶冷箱、高压吸收塔中部进口相连，第二路依次与膨胀机组膨胀端、高压吸收塔底部进口相连接；高压吸收塔塔顶进口依次与塔顶冷箱、塔顶压缩机、脱甲烷塔顶部入口相连；高压吸收塔中部进口依次与塔顶冷箱、低温分离器的第一路气相出口相连；高压吸收塔底部进口与膨胀机组膨胀端出口相连；高压吸收塔顶部气相出口依次与塔顶冷箱、原料气冷箱、膨胀机组压缩端、外输气压缩机相连；高压吸收塔塔底液相出口与脱甲烷塔相连；脱甲烷塔底部出口分为两路，一路为乙烷及乙烷以上组分的凝液产品出口，另一路与重沸器冷箱相连，再连接到脱甲烷塔底部。

作为进一步改进，低温分离器气相出口流出的气相进入塔顶冷箱的流量约占总气相流量的20％～30％。

作为进一步改进，脱甲烷塔下部设置一路侧线抽出，与重沸器冷箱连接，脱甲烷塔下部塔板上的液相经过重沸器冷箱加热后部分气化返回脱甲烷塔。

本实用新型的有益效果：