专利名称：一种撬装式天然气净化回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种天然气综合处理装置，特别是涉及ー种边缘地区撬装式天然气净化回收利用装置。
背景技术：
天然气与煤炭、石油并称为世界一次能源的三大支柱。天然气是指在地表下孔隙性地层中天生的烃类和非烃类混合物，常和原油伴生在一起，以甲烷为主，并包括比甲烷重的烃类:如こ烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷等。除烃以外，还可能存在少量的水分、氮气、ニ氧化碳、硫化氢、氧、氩等气体。天然气具有广泛的用途，可用作化工原料和各种燃料。油气田边远地区天然气资源可分为油田放空天然气、油田伴生气和低产气井天然气。油田伴生气，主要以井口分离气、油罐挥发气和原油稳定气的形式存在；低产气井天然气指气量小于0.5万m3/d的低压气井气。低产气井长期关井，不能形成油气田产能，油田放空天然气放空烧掉，不仅极大地浪费了资源，而且严重污染了油田地区的大气。按2000年底的统计，我国大、中型气田(地质储量大于100亿m3 )56个，占全国气田总数的13.4%，其余86.6%的气田为小型气田。对于储量较少的零散气田和开采成本较高的边际气田，由于长距离的管道运输成本较高，生产规模不经济，不具备进入天然气市场的条件。同时这些气田的天然气量又不满足大中型天然气液化装置的液化規模。为此，我国零散气田和边远气田天然气长期得不到开发。据统计，我国每年约有16亿m3油田放空天然气放空烧掉。因此，经济、合理地开发利用边远地区天然气资源，变资源为产能，減少油田地区大气污染，已成为发展我国天然气エ业急待解决的课题。油气田边远地区天然气资源的综合利用有别于大宗的天然气利用，必须立足于分散井、小区块井(或作业区)的内部市场及周边市场，依据天然气资源的气量和气质特征，采用处理量小、投资少和操作弾性大的撬装式就地利用技术，对油气田实施滚动开发。专利CN02132979.6 ー种天然气中轻烃的回收方法，该专利采用天然气浅冷与油吸收エ艺相结合以达到提高轻烃回收率的效果。但其不适用于边缘油气田天然气的回收利用。专利CN03134159.4 ー种小型橇装天然气轻烃回收方法，天然气经过压缩、冷却、吸收、稳定后可分离回收干气、液化气、轻烃和混合烃产品，天然气回收效果好，但装置能耗高，C2、C3的回收率不高。目前，边缘油气田天然气回收利用率很低。现有技术中，浅冷回收天然气中丙烷的装置，其丙烷收率一般为60% 80% ;回收こ烷为主的装置，こ烷的收率一般为85%。因此，通过优化操作參数、改变制冷方法、推广应用新技术等方法，提高轻烃回收率十分必要。同时，根据油气田天然气的气质成分、产量等因素综合选择最优的回收措施，尽量降低经济成本，取得最好的经济效益
实用新型内容
[0007]针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种边缘油气田天然气净化回收装置，本装置具有安全可靠、设备简单、操作费用低等优点。本实用新型提供了一种撬装式天然气净化回收装置，包括净化单元和回收单元，其中，净化单元包括过滤分离器、膜分离器、再生加热器、脱硫罐和干燥器，回收单元包括吸收塔、再生塔、冷箱、LNG储罐、轻烃储罐和凝析油储罐，所述膜分离器的净化气出口分为两路，一路与干燥器入口相连，另一路通过再生加热器后与干燥器入口连接，干燥器的气体出口通过管线与吸收塔的入口连接，其特征在于:所述装置还包括燃料电池，燃料电池的原料入口通过管线与吸收塔气体出口连接，燃料电池的尾气出口通过管线与再生加热器连接。本实用新型所述装置中，所述过滤分离器可采用卧式或立式，过滤分离器中设置不锈钢丝网，去除原料天然气中的机械杂质和过饱和水蒸气。膜分离器采用有机膜分离组件，可采用多个膜分离组件并联或串联。所述脱硫罐内装填硫化氢脱硫剂，脱硫剂可选用铁、锌、铝等金属化合物，脱硫罐可以为2 4个，脱硫罐之间可以并联也可以串联。脱硫罐中的脱硫剂可以直接将硫化氢转变为硫磺。所述干燥器至少为两个，干燥器之间以并联方式连接，一个用于天然气吸附脱水，一个用于再生。干燥器再生介质为加热后的原料气，再生用原料气经过燃料电池的尾气加热至200°C 300°C后通入待再生的干燥器，再生后的原料气经冷却后进入过滤分离器中分离出过饱和水蒸气。干燥器中的吸附剂可采用硅胶、活性氧化铝、分子筛等。天然气经过干燥器吸附脱水后的气体露点达_60°C，甚至更低。本实用新型所述装置中，所述轻烃储罐顶部出口经管路与吸收塔中部原料入口相连。本实用新型所述装置中，吸收后富含甲烷的天然气分两部分，其中5% 20%送入固体氧化物燃料电池燃烧发电，用于装置用电设备的供电，其余部分送入LNG储罐。本装置中，天然气吸收采用低温吸收，带压操作，吸收温度控制在5 15°C，吸收油采用天然气中的凝析油，吸收塔采用填料塔，吸收塔的理论塔盘数为3 12块，优选5 8块。富吸收油在再生塔内进行再生，所述再生塔采用填料塔，再生塔的理论塔盘数为5 12块，优选6 10块。本实用新型所述装置中，其它技术内容，如冷却器、加热器、油泵、吸收塔、再生塔、冷箱及制冷技术等为本领域中技术人员所熟知的内容。本实用新型所述天然气中轻烃回收装置具有以下优点:本实用新型所述的撬装式天然气中轻烃回收装置是一种安全可靠、设备简单、操作费用低、可橇装化并适用于边远地区的天然气回收利用技术，原料天然气采用膜分离、吸附剂脱水以及脱硫剂回收硫磺、固体氧化物燃料电池等技术组合，对天然气的净化效果好，并适合于边缘油气田天然气的回收利用。提高了产品经济附加值，满足市场需求。
图1是本实用新型所述撬装式天然气中轻烃回收装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述的撬装式天然气中轻烃回收装置作进一步说明。实施例1本实用新型提供了一种撬装式天然气净化回收装置，包括净化单元和回收单元，净化单元包括过滤分离器2、膜分离器4、脱硫罐6和干燥器9，回收单元包括吸收塔12、再生塔21、冷箱14、LNG储罐15、轻烃储罐26和凝析油储罐24，所述装置还包括固体氧化物燃料电池13，其中，原料气经进气管I与过滤分离器2中部入口连接，过滤分离器2上部出口通过管线28和膜分离器4相连，膜分离器4的净化气出ロ通过管线8 一路与干燥器9入ロ相连，另一路依次与再生加热器10和干燥器9入口连接，膜分离器4酸性气体出ロ通过管线5与脱硫罐6连接，干燥器9气体出ロ通过管线30与吸收塔12入口相连，吸收塔12气体出ロ通过管线31 —路与固体氧化物燃料电池13连接，另一路依次与冷箱14和LNG储罐15连接，燃料电池13尾气出口通过管线17依次与再生加热器10、富油加热器23连接，吸收塔12塔底出ロ通过管线32依次与富油泵18、贫富油换热器19和再生塔21连接，再生塔21气体出ロ通过管线25依次与冷箱14和轻烃储罐26连接，轻烃储罐26气体出ロ通过管线27与吸收塔12中部入口连接，再生塔21塔底出ロ通过管路33 —路与富油泵22和凝析油储罐24相连，一路依次与富油泵22、贫富油换热19、贫油冷却器20和吸收塔12上部入ロ相连，另一路依次与富油泵22、富油加热器23和再生塔21塔底回流入口相连。本实用新型所述的撬装式天然气净化回收装置在使用时，原料气经进气管I进入过滤分离器2，过滤分离去除机械杂质和过饱和液体通过过滤分离器下部管线3排出，然后原料气经管线28进入膜分离器4，透过膜的酸性气体经管线5进入脱硫罐6进行脱硫，脱硫后的气体经管线7排出，浄化后的天然气经净化气出ロ管线8 一路进入干燥器9A脱出其中水分，当干燥器9A脱水能力下降后，换用干燥器9B进行干燥，然后将经再生加热器10换热后的天然气通过干燥器9A内对其进行再生吸附脱水，再生吸附后的气体可以经管线29通过再生冷却器11冷却后进入过滤分离器2分离脱水，经干燥器9A干燥后的天然气经管线30进入吸收塔12，在吸收塔12内与吸收剂逆流接触传质，将原料天然气中的C2、C3及C3+组分吸收，被吸收后的天然气中富含C1,同时含有部分C2、C3组分以及少量C3+组分。吸收塔12处理后的天然气通过吸收塔气体出ロ经管线31 —路经冷箱14进入LNG储罐15，另一路进入固体氧化物燃料电池13，经过燃烧反应转化为电能16，在燃料电池中经过燃烧反应转化为电能，得到的电能用于装置用电设备的供电，燃烧的尾气温度大于300°C，通过再生加热器10和富油加热器23换热后进入吸收塔12，吸收塔12塔底流出物经富油泵18、贫富油换热器19换热后进入再生塔21，再生塔21塔顶气相流出物经冷箱14冷却后得到主要含C2X3和C4组分的轻烃，进入轻烃储罐26，轻烃储罐26顶部未凝油气经管线27进入吸收塔12中部原料入口，再生塔21塔底流出物一路作为凝析油产品经富油泵22进入凝析油储罐24，一路作为循环吸收油经富油泵22、贫富油换热器19和贫油冷却器20进入吸收塔12顶部，另一路作为再生塔21塔底富油加热器热源经富油泵22、富油加热器23进入再生塔21塔底回流。
权利要求1.一种撬装式天然气净化回收装置，所述装置包括净化单元和回收单元，其中，净化单元包括过滤分离器、膜分离器、再生加热器、脱硫罐和干燥器，回收单元包括吸收塔、再生塔、冷箱、LNG储罐、轻烃储罐和凝析油储罐，其中所述膜分离器的净化气出口分为两路，一路与干燥器入口相连，另一路通过再生加热器后与干燥器入口连接，干燥器的气体出口通过管线与吸收塔的入口连接，其特征在于:所述装置还包括燃料电池，燃料电池的原料入口通过管线与吸收塔气体出口连接，燃料电池的尾气出口通过管线与再生加热器连接。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于:所述吸收塔采用填料塔，吸收塔的理论塔盘数为3 12块。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于:所述吸收塔的理论塔盘数5 8块。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于:所述再生塔采用填料塔，再生塔的理论塔盘数为5 12块。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于:所述再生塔的理论塔盘数6 10块。
6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于:所述过滤分离器为卧式或立式。
7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于:所述干燥器至少为2个，干燥器之间以并联方式连接。
8.按照权利要求1所述的装置，其特征在于:所述脱硫罐为2 4个，脱硫罐之间以并联或串联方式连接。
9.按照权利要求1所述的装置，其特征在于:所述轻烃储罐顶部出口经管路与吸收塔中部原料入口相连。
专利摘要本实用新型公开了一种撬装式天然气净化回收装置，所述装置包括净化单元和回收单元，净化单元包括过滤分离器、膜分离器、再生加热器、脱硫罐和干燥器，回收单元包括吸收塔、再生塔、冷箱、LNG储罐、轻烃储罐和凝析油储罐，干燥器的气体出口通过管线与吸收塔入口连接，其中所述装置还包括燃料电池，燃料电池的原料入口通过管线与吸收塔气体出口连接，燃料电池的尾气出口通过管线与再生加热器连接。本实用新型所述装置中，将吸收后富含甲烷的天然气的一部分用于燃料电池发电用于本装置中用电设备的供电，解决了边缘地区小型油气田天然气无法回收的问题，且本装置结构简单、投资少、操作费用和能耗低，轻烃回收率高，产品收率和纯度高。
文档编号C10G5/00GK202912906SQ20122054625
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者廖昌建, 王海波, 徐宏, 朴勇, 王红涛, 陈建兵 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院