一种天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃的系统及工艺的制作方法_2

文档序号:8471014阅读:来源:国知局
口、所述循环水冷却器的入料 口、所述循环水冷却器的出料口、所述第一冷箱的第二入料口、所述第一冷箱的第二出料 口、所述第二冷箱的第四入料口、所述第二冷箱的第四出料口和第二J-T阀后通向所述脱 甲烷塔的塔板第四入料口;
[0031] 所述脱甲烷塔的中部低温物流经所述脱甲烷塔的中部第一出料口并经所述第一 冷箱的第三入料口、所述第一冷箱的第三出料口后又返回所述脱甲烷塔;
[0032] 所述脱甲烷塔底部回收乙烷及乙烷以上轻烃;
[0033] 其中所述丙烷制冷单元贯穿所述第一冷箱用于补充系统冷量。
[0034] -种采用所述天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃系统进行回收乙烷及乙烷以上轻 烃的工艺,其特征在于包括以下步骤:
[0035] 原料气经所述第一冷箱后通入所述低温分离器中,所述低温分离器分离的气相物 流经所述低温分离器的气相出料口一部分经所述同轴膨胀压缩机组膨胀制冷后进入所述 脱甲烷塔第一入料口,另一部分经所述第二冷箱第二冷箱的第一入料口、所述第二冷箱的 第一出料口和第三J-T阀后通入所述脱甲烷塔的塔板第二入料口;
[0036] 所述低温分离器分离的液相物流经所述低温分离器的液相出料口经第一 J-T阀、 所述第二冷箱的第二入料口和所述第二冷箱的第二出料口通向所述脱甲烷塔的塔板第三 入料口;
[0037] 所述脱甲烷塔顶部气相物流经述脱甲烷塔的气相出料口并经所述第二冷箱的第 三入料口、所述第二冷箱的第三出料口、所述第一冷箱的第一进料口和所述第一冷箱的第 一出料口后并一部分物料经所述同轴膨胀压缩机组的第二入料口、所述同轴膨胀压缩机组 的第二出料口压缩后去外输增压单元,一部分经所述甲烷回液压缩机的入料口、甲烷回液 压缩机的出料口、所述空冷器的入料口、所述空冷器的出料口、所述循环水冷却器的入料 口、所述循环水冷却器的出料口、所述第一冷箱的第二入料口、所述第一冷箱的第二出料 口、所述第二冷箱的第四入料口、所述第二冷箱的第四出料口和第二J-T阀后通向所述脱 甲烷塔的塔板第四入料口;
[0038] 所述脱甲烷塔的中部低温物流经所述脱甲烷塔的中部第一出料口并经所述第一 冷箱的第三入料口、所述第一冷箱的第三出料口后又返回所述脱甲烷塔;
[0039] 所述脱甲烷塔的中部另一部分低温物流经所述脱甲烷塔的中部第二出料口并经 所述第一冷箱的第四入料口、所述第一冷箱的第四出料口后又返回所述脱甲烷塔;
[0040] 所述脱甲烷塔底部回收乙烷及乙烷以上轻烃;
[0041] 其中所述丙烷制冷单元贯穿所述第一冷箱用于补充系统冷量。
[0042] 其中所述脱甲烷塔底部气液组分进入所述脱甲烷塔底再沸器,从所述脱甲烷塔底 回收重组分,再沸器采用虹吸式再沸器,进入再沸器的气液相加热后全部返回所述脱甲烷 塔进行气液传质。
[0043] 本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果:
[0044] 1、本发明工艺对换热网络进行改进,对出低温分离器底部的液相物流进行了冷量 回收,极大降低了丙烷制冷系统的热负荷,使得丙烷制冷系统能耗降低了 35% ;
[0045] 2、本发明工艺出低温分离器底部液相经回收冷量升温后,形成尽可能高气化 率的气液两相物流进入脱甲烷塔中部对应塔板,同时塔顶物流经换热节流后形成了小 于-100°c的低温物流进入塔顶,这两处温度的设定提高了整个脱甲烷塔的分离效率,乙烷 回收率超过了 98% ;
[0046] 3、本发明工艺低温分离器底部液相经回收冷量后提高了温位进入脱甲烷塔,节约 了脱甲烷塔再沸器的热负荷;
[0047] 4、本发明工艺脱甲烷塔顶物流在增压外输前分出了一股物流进入单独的甲烷回 流压缩机,增压后经换热回注脱甲烷塔顶,该处流程的设计配合整个换热网络的优化实现 了从回收c 2+到回收C 3+的无缝转变,且C3 +收率超过95%,实际操作过程中,脱甲烷塔预留 了接口,根据生产单位不同生产期内对产品的要求,可以实现不同工艺流程的不动火转变。
【附图说明】
[0048] 图1为本发明工艺流程示意图; 图2为一种改进的天然气分离设备的工艺流程图; 图3为富含重烃的天然气乙烷回收的工艺优化流程图; 图4为美国ortloffs公司的Recycle Split Vapor (RSV)工艺流程图。
[0049] 附图标记说明:A_脱甲烷塔;B-1-第一冷箱;B-2-第二冷箱;C-空冷器;D-循环 水冷却器;E-脱甲烷塔底再沸器;F-低温分离器;G-同轴膨胀压缩机组;H-甲烷回流压缩 机;1-1-第一 J-T 阀;1-2-第二 J-T 阀;1-3-第三 J-T 阀。
【具体实施方式】
[0050] 以下结合实施例,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0051] 如图1所示,本发明一种天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃的系统,所述系统包括 第一冷箱B-1、丙烷制冷单元、低温分离器F、第二冷箱B-2、脱甲烷塔A、甲烷回液压缩机H、 空冷器C、循环水冷却器D、同轴膨胀压缩机组G和脱甲烷塔底再沸器;
[0052] 第一冷箱B-1的原料气出料口与低温分离器F的入料口相通;低温分离器F的气 相出料口经同轴膨胀压缩机组G的第一入料口和同轴膨胀压缩机组G的第一出料口后与脱 甲烷塔A的塔板第一入料口相通以及经第二冷箱B-2的第一入料口、第二冷箱B-2的第一 出料口和第三J-T阀1-3后与脱甲烷塔A的塔板第二入料口相通;低温分离器F的液相出 料口经第一 J-T阀1-1、第二冷箱B-2的第二入料口和第二冷箱B-2的第二出料口与脱甲烷 塔A的塔板第三入料口相通;脱甲烷塔A顶部气相出料口经第二冷箱B-2的第三入料口、第 二冷箱B-2的第三出料口、第一冷箱B-1的第一进料口和第一冷箱B-1的第一出料口后并 分别经同轴膨胀压缩机组G的第二入料口、同轴膨胀压缩机组G的第二出料口相通以及经 甲烷回液压缩机H的入料口、甲烷回液压缩机H的出料口、空冷器C的入料口、空冷器C的 出料口、循环水冷却器D的入料口、循环水冷却器D的出料口、第一冷箱B-1的第二入料口、 第一冷箱B-1的第二出料口、第二冷箱B-2的第四入料口、第二冷箱B-2的第四出料口和第 二J-T阀1-2后与脱甲烷塔A的塔板第四入料口相通;脱甲烷塔A的中部第一出料口经第 一冷箱B-1的第三入料口、第一冷箱B-1的第三出料口后与脱甲烷塔A的中部第一入料口 相通;脱甲烷塔A底部设有出料口;丙烷制冷单元贯穿第一冷箱B-1用于补充系统冷量。
[0053] 脱甲烷塔A的中部第二出料口经第一冷箱B-1的第四入料口、第一冷箱B-1的第 四出料口后与脱甲烷塔A的中部第二入料口相通。
[0054] 其中脱甲烷塔A包括由上下依次设置的35-42块塔板,脱甲烷塔A的塔板第一入 料口位于第21-24块塔板处,脱甲烷塔A的塔板第二入料口位于第3-5块塔板处,脱甲烷 塔A的塔板第三入料口位于第4-6块塔板处,脱甲烷塔A的塔板第四入料口位于塔顶处,脱 甲烷塔A的中部第一出料口位于第25-27块塔板处,脱甲烷塔A的中部第一入料口位于第 27-29块塔板处;脱甲烷塔A的中部第二出料口位于第31-33块塔板处,脱甲烷塔A的中部 第二入料口位于第33-35块塔板处。
[0055] 脱甲烷塔A下部的脱甲烷塔底再沸器E将脱甲烷塔A进行塔底产品抽出,部分产 品进入塔底再沸器E,再沸器E上部出料口通向脱甲烷塔A侧壁入料口,返回料继续在塔内 气液传质。
[0056] 1)实例 1
[0057] A)原料气组成及流量
[0058] 原料气组成(mol%,i和n是同分异构体的符号标识)如下表:
【主权项】
1. 一种天然气回收乙烷及乙烷以上轻烃的系统,其特征在于:所述系统包括第一冷 箱、丙烷制冷单元、低温分离器、第二冷箱、脱
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