[发明专利]一种撬装式轻烃回收装置及方法

权利要求书

1.一种油田伴生气回收方法，该方法是将油田伴生气转化为汽油、柴油的方法，该方法通过将油田伴生气转化为汽油、柴油的撬装式装置完成的；该装置包括气体收集单元、净化单元、转化单元、液体收集单元、分离单元；其中：

气体收集单元包括5-30立方米的第一低温气体储罐(V101)、5-30立方米的第二低温气体储罐(V102)、20-50立方米的高温气体储罐(V103)和1-10立方米的低温氢气储罐(V106)；

第一低温气体储罐(V101)用于储存在井口除砂、除水后的伴生气第二低温气体储罐(V102)用于存储净化单元脱除杂质的伴生气，高温气体储罐(V103)用于储存转化单元产生的高温合成气，低温氢气储罐(V106)用于储存 转化单元分离或循环使用的氢气；

液体收集单元包括3-20立方米的第一液体储罐(V104)和第二液体储罐(V105)，用于储存液体产品；

净化单元为伴生气的净化设备(R201)，主要构成为装填了活性炭的固定床反应器；

转化单元包括第一反应器(R301)、第二反应器(R302)和第三反应器(R401)，其中，第一反应器(R301)为固定床反应器，内部装填有Ni基催化剂，将伴生气转化为一氧化碳和氢气，第二反应器(R302)装有Co基催化剂，将一氧化碳和氢气混合气体转化为合成油，第三反应器(R401)为加氢裂化反应器，用于将费托合成得到的费托蜡分解为汽油和柴油，装有Ni-Mo基催化剂，将第二反应器(R302)得到的合成油转化为汽油、煤油和柴油；

分离单元包括气液分离器(V401)和第一气液分离器(V501)，用来分离反应液体产物和未反应的气体；分离单元还包括气体变压吸附设备(V402)，用于分离合成气中的CO和氢气，氢气用作第三反应器(R401)加氢反应的原料气；

第一精馏塔(T401)用于分离汽油和重组分，第二精馏塔(T402)用于分离柴油和重油；

所述撬装式轻烃回收装置包含两个撬装模块，第一撬装模块中安装第一低温气体储罐(V101)、第二低温气体储罐(V102)、高温气体储罐(V103)、净化设备(R201)、第一反应器(R301)、第二反应器(R302)、气液分离器(V401)和气体变压吸附设备(V402)及附属装置，第二撬装模块中安装第一液体储罐(V104)、第二液体储罐(V105)、低温氢气储罐(V106)、第三反应器(R401)、第一气液分离器(V501)、第一精馏塔(T401)、第二精馏塔(T402)及附属装置，第一撬撬装模块和第二撬撬装模块之间通过高压软管连接；

第一低温气体储罐(V101)的出口通过管线依次连接第一换热器(E201)、第一压缩机(C201)，并与净化设备(R201)的入口连接；

净化设备(R201)的出口通过管线与第一换热器(E201)连接，第一换热器(E201)通过管线与第二低温气体储罐(V102)的入口连接；

第二低温气体储罐(V102)的出口通过管线依次连接第二换热器(E301)、第二压缩机(C301)，并与转化单元的第一反应器(R301)的入口连接；

转化单元的第一反应器(R301)的出口通过管线与第二换热器(E301)连接，第二换热器(E301)通过管线与高温气体储罐(V103)的入口连接；

高温气体储罐(V103)的出口通过管线依次连接第三换热器(E401)、第三压缩机(C302)，并与转化单元的第二反应器(R302)的入口连接；

转化单元的第二反应器(R302)的出口通过管线与第三换热器(E401)连接，第三换热器(E401)通过管线与第一气液分离器(V401)的入口连接；

气液分离器(V401)的一个出口通过管线与液体储罐(V104)的一个入口连接，气液分离器(V401)的另一出口通过管线连接与气体变压吸附设备(V402)连接，气液分离器(V401)与气体变压吸附设备(V402)的连接管线上设置第四压缩机(C401)；

气体变压吸附设备(V402)的一个出口通过管线与高温气体储罐(V103)的另一入口连接，变压吸附后得到CO和氢气，其中，CO返回高温气体储罐(V103)作为费托合成的原料，H₂作为加氢反应的原料；

气体变压吸附设备(V402)的另一个出口通过管线与低温氢气储罐(V106)的一个入口连接；

第一液体储罐(V104)的出口与低温氢气储罐(V106)的一个出口具有一条同用输出线路，该输出线与第三反应器(R401)的入口连接，输出线与第三反应器(R401)的连接管线上设置第四换热器(E402)，第三反应器(R401)的出口通过管线与第四换热器(E402)连接，第四换热器(E402)通过管线与第一气液分离器(V501)的入口连接，第一气液分离器(V501)的一个出口通过管线与第二液体储罐(V105)的入口连接，第一气液分离器(V501)的另一个出口通过管线与低温氢气储罐(V106)另一入口连接，循环使用气液分离器(V501)中的气体；

第二液体储罐(V105)的出口通过管线与第一精馏塔(T401)连接，第一精馏塔(T401)的一个出口直接得到汽油，第一精馏塔(T401)的另一出口通过管线与第二精馏塔(T402)的入口连接，第二精馏塔(T402)的出口得到柴油；

第二精馏塔(T402)通过管线与第一液体储罐(V104)连接，用以将第二精馏塔(T402)塔底加氢反应未转化的重油，返回到费托产物储罐，继续作为加氢反应的原料；

采用上述撬装式轻烃回收装置将油田伴生气转化为汽油、柴油时，具体包括以下步骤：

井口经过除砂、除水的伴生气通过管道收集在低温气体储罐(V101)中，经过第一换热器(E201)换热后，通过第一压缩机(C201)压缩后，输送至净化设备(R201)中，脱除其中的硫化氢；

净化后的气体经第一换热器(E201)加热后进入第二低温气体储罐(V102)，经过第二换热器(E301)换热后，通过第二压缩机(C301)压缩后，进入第一反应器(R301)中，生成一氧化碳和氢气混合气；

混合气经第二换热器(E301)换热后进入高温气体储罐(V103)，经过第三换热器(E401)换热后，通过第三压缩机(C302)压缩后，进入第二反应器(R302)，产物经第三换热器(E401)换热后进入气液分离器(V401)，所得气体经第四压缩机(C401)加压后进入气体变压吸附设备(V402)，分别获得氢气和一氧化碳，一氧化碳进入高温气体储罐(V103)循环利用，氢气经进入低温氢气储罐(V106)；气液分离器(V401)出的液体进入第一液体储罐(V104)，第一液体储罐(V104)中的合成油与低温氢气储罐(V106)中的氢气混合后经第四换热器(E402)换热后进入第三反应器(R401)，反应后的产物经第四换热器(E402)换热后进入第一气液分离器(V501)进行气体和液体分离，气体返回至低温氢气储罐(V106)循环使用，液体进入第二液体储罐(V105)；第二液体储罐(V105)中的合成油进入第一精馏塔(T401)，塔顶得到汽油，塔底得到重组分，重组分进入第二精馏塔(T402)，塔顶得到柴油，塔底得到重油，汽油、柴油分别用接受装置收集后准备运输；重油返回第一液体储罐(V104) 循环使用。