一种饱和含水石油伴生气回收lng/lpg/ngl产品的综合精脱水工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气田开采技术领域，涉及油田伴生气回收工艺，具体涉及一种饱和含水石油伴生气回收LNG/LPG/NGL产品的综合精脱水工艺。
【背景技术】
[0002]伴生气(通常指与石油共生的天然气)是油田石油伴生气，是原油的挥发性部分，属石油质可燃性气体，为优质燃料和化工原料，主要来源于油井套管、站点气液分离、油罐挥发及原油稳定等等。
[0003]以往，由于伴生气分散且量不大，处理工艺复杂，投资较高，大多采取燃烧或直接排放等方式处理，这既污染了环境，也浪费了资源，同时存在安全隐患，与全球节能、减排、低碳经济和绿色发展的理念不相符。
[0004]伴生气具有很高的经济价值。伴生气经处理后，可回收的经济产品有:LPG (液化石油气)、NGL (稳定轻烃或混烃)和干气(脱轻烃的天然气)，干气除作为值班点、加热炉、导热油和发电机的燃料气外，剩余的干气可生产CNG (压缩天然气)和LNG (液化天然气)，当气量较大时，也可用于建设输气管线外销。
[0005]在伴生气回收技术方面，目前形成了以冷凝分馏、DXH工艺、冷油吸收、自产凝液制冷和超音速分离为代表的常规典型工艺，但这些工艺都只生产LPG、NGL和干气，其脱水的目的是满足冷箱的安全运行的要求，一般比伴生气最低运行温度低5°C?10°C。
[0006]伴生气常规回收工艺由于脱水深度要求不高，采用低压I级脱水即可满足要求；常规天然气生产LNG，由于其压力高，不含重烃，采用I级脱水即可满足要求。
[0007]对于伴生气回收LNG产品，低压一级脱水无法满足高精度脱水要求，如采用高压I级脱水，脱水精度虽可满足要去，但重烃含水量超标，重烃分馏系统存在冻堵的风险，液化气指标不符合产品指标要求。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是针对饱和含水油田伴生气回收生产LNG、LPG和NGL产品而开发的一种综合精脱水工艺技术，解决采用伴生气常规回收工艺回收的LNG产品，存在重烃含水量超标，重烃分馏系统存在冻堵的风险，液化气指标不符合产品指标要求的问题。
[0009]为此，本发明提供了一种饱和含水石油伴生气回收LNG/LPG/NGL产品的综合精脱水工艺，包括如下步骤:
原料伴生气增压及净化阶段:站外来原料伴生气先进入第一气液分离器除去气体中的污液，然后进入一级压缩机进行增压，增压后的气体经过第二气液分离器进行除污液后，进入脱硫脱碳装置进行脱硫脱碳工艺，脱硫后的伴生气进入低压脱水撬进行一级分子筛脱水；
LPG冷箱阶段: 伴生气经过一级脱水后进入固法精脱硫设备，固法脱硫后伴生气进入二级压缩机进行再次增压，增压后脱硫伴生气经过第三气液分离器，分离后伴生气进入LPG冷箱，在LPG冷箱中经过浅冷混合冷剂冷却后，进入重烃洗涤塔；
重烃分馏阶段:经过重烃洗涤塔后，分为塔底低温凝液和塔顶富天然气两路；
塔底低温凝液进入重烃脱乙烷塔，经过重烃脱乙烷塔后分为塔顶富甲烷尾气和塔底低含甲乙烷的混烃两路，塔顶富甲烷尾气经LPG冷箱复热后，收集到塔顶富甲烷尾气；塔底低含甲乙烷的混烃进入混烃脱丁烷塔，从混烃脱丁烷塔的塔顶和塔底分别收集到气相LPG和液相NGL ；
塔顶富天然气再次经LPG冷箱冷却后进入高压脱水撬进行二级分子筛深度脱水；
LNG冷箱阶段:
出LPG冷箱的天然气进入二级分子筛深度脱水，然后进入LNG冷箱，经深冷混合冷剂冷却后进入脱氮汽提塔，从脱氮汽提塔塔顶得到富氮尾气，脱氮汽提塔塔底液相LNG再次经过LNG冷箱冷却后作为LNG产品进入LNG储罐储运。
[0010]所述的高压脱水撬中设置有再生气去低压脱水出口，所述的低压脱水撬中设置有再生气自高压脱水入口，再生气自高压脱水入口连接再生气去低压脱水出口。
[0011]所述的低压脱水撬包括低压分子脱水吸附塔、低压分子脱水再生塔、水冷器一和电加热器一；
所述的低压分子脱水吸附塔和低压分子脱水再生塔的塔顶引出管均分为两路，一路通过阀门与低压伴生气进气管相连，另一路通过阀门与水冷器一的进气管连接；所述的低压伴生气进气管上设置有一个原料气过滤器一，所述的水冷器一的出气管连接至水分离器进气管，水分离器的出气管连接至原料气过滤器一进气管；
所述的低压分子脱水吸附塔和低压分子脱水再生塔的塔釜引出管也均分为两路，一路通过阀门与脱水伴生气出气管连接，另一路通过阀门与电加热器一的出气管连接，电加热器一的进气口连通换热器一的出气口 ；所述的脱水伴生气出气管上设置有一个粉尘过滤器一，所述的换热器一的进气口连接再生气自高压脱水入口，再生气自高压脱水入口还与水冷器一的进气管连接，所述的电加热器一的出气管也连接至水冷器一的进气管。
[0012]所述的低压分子脱水吸附塔、低压分子脱水再生塔中的分子筛为3A型分子筛。
[0013]所述的高压脱水撬包括高压分子脱水吸附塔、高压分子脱水再生塔、水冷器二和电加热器二；
所述的高压分子脱水吸附塔和高压分子脱水再生塔的塔顶引出管均分为两路，一路通过阀门与高压伴生气进气管相连，另一路通过阀门与水冷器二的进气管连接；所述的高压伴生气进气管上设置有一个原料气过滤器二，所述的水冷器二的出气管连接至再生气去低压脱水出口；
所述的高压分子脱水吸附塔和低压分子脱水再生塔的塔釜引出管也均分为两路，一路通过阀门与脱水伴生气出气管连接，另一路通过阀门与电加热器二的出气管连接，电加热器二的进气口连通换热器二的出气口 ；所述的脱水伴生气出气管上设置有一个粉尘过滤器二和一个脱汞塔，所述的换热器二的进气口连接至脱水伴生气出气管，脱水伴生气出气管还与水冷器二的进气管连接，所述的电加热器二的出气管也连接至水冷器二的进气管。
[0014]所述的高压分子脱水吸附塔和高压分子脱水再生塔中的分子筛为4A型分子筛或5A型分子筛。
[0015]所述的LPG冷箱阶段的浅冷混合冷剂采用LPG，LPG经过汽化、脱水后由冷剂压缩机增压进入LPG冷箱，经过预冷却后节流降压形成浅冷混合冷剂。
[0016]所述的LPG在投产前期全部由外购而来，在正常运行后，混烃脱丁烷塔的塔顶收集的气相LPG也可作为浅冷混合冷剂使用。
[0017]所述的LNG冷箱阶段的深冷混合冷剂采用LPG和液氮，液氮经过汽化后由冷剂压缩机增压进入LNG冷箱，LPG经过汽化、脱水后由冷剂压缩机增压也进入LPG冷箱，LPG和氮气经过预冷却后节流降压形成深冷混合冷剂。
[0018]所述的LPG和液氮在投产前期全部由外购而来；在正常运行后，混烃脱丁烷塔的塔顶收集的气相LPG液化后也可作为深冷混合冷剂使用，脱氮汽提塔塔顶得到的富氮尾气补充氮气损耗。
[0019]本发明的有益效果:
①采用了分级脱水技术，每一级脱水指标满足对应工艺要求；
②采用高低压的脱水工艺，每一种都有自己的特点和适应范围；
③在脱水量大的低压级，采用了低孔隙度的3A分子筛作吸附剂，只对脱水有效；在高压精脱水级，由于没有重烃的影响，增大了的分子筛孔隙度，在提高脱水效果的同时，也可对C02、H2S进彳丁最后一次把关脱除。
[0020]④再生气利用了高压精脱水后的净化贫气，最大限度的保证了再生气的品质； ⑤采用导热油与电加热组合加热模式，充分利用了现有供热系统，提高了加热的可靠性。
[0021]⑥级间再生气不冷却、不分离，二次再加热，节能降耗，简化流程。
[0022]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的总工艺流程不意图。
[0024]图2是低压脱水工艺流程不意图。
[0025]图3是高压脱水工艺流程示意图。
[0026]附图标记说明:1、第一气液分离器；2、一级压缩机；3、第二气液分离器；4、低压脱水撬；5、固法精脱硫设备；6、二级压缩机；7、第三气液分离器；8、LPG冷箱；9、重烃洗涤塔；10、重烃脱乙烷塔；11、混烃脱丁烷塔；12、高压脱水撬；13、LNG冷箱；14、脱氮汽提塔；15、再生气去低压脱水出口 ；16、再生