一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺，其特征在于：它包括一冷箱、一预冷系统和一重烃分离系统；预冷系统采用三级制冷为重烃分离系统中处理天然气和LPG提供冷量；采用此种工艺可以充分利用预冷单元的冷量，并利用高压天然气自身的压能，充分回收天然气中的重烃、提高了丙烷回收率，以达到较好的经济性。本发明的脱乙烷塔采用顶部气相回流至接触塔，使得重烃分离系统内的天然气能够更加充分脱除重烃，有效提高了从天然气中脱除重烃的效率。由于预冷系统和重烃分离系统内部设备紧凑且简单、流程阀件少且便于安装，因此极易应用于海上作业。本发明可以广泛用于海洋生产环境的高压天然气的重烃回收工艺。
【专利说明】—种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种重烃回收系统及工艺，特别是关于一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺。
【背景技术】
[0002]我国近海天然气探明储量丰富，然而相当一部分是深海气田、边际气田和低品位天然气资源。针对此类气源的开采，采用传统的海洋平台和海底关系等方式则会受到成本和技术的限制，因此通常米用 LNG-FPSO (Liquefied natural gas-Floating ProductionStorage and Offloading,液化天然气-浮式生产储卸装置),该装置具有便于迁移、配置灵活、可重复使用、生产效率高等优点，能够满足深海气田、边际气田和低品位天然气开采的需要，充分利用油气资源。因此LNG-FPSO广泛用于我国海域尤其是深海气田、小型气田开发。
[0003]液化工艺是LNG-FPSO的核心技术之一，而重烃回收工艺为液化工艺中的重要环节。液化工艺中天然气液化前，需要进行重烃回收工艺，否则可能在液化过程中因重烃冻结而堵塞设备。重烃分离工艺一般需要满足以下内容:1)脱重烃后的天然气进入液化单元之前，其中C6+(6碳烃以上的组分)组分含量满足液化工艺要求；2)工艺运行稳定，波动性小；
3)对不同气源的适应性强；4)尽量多的回收重烃，以提高装置的经济性；5)工艺简单，设备尽量少，占地面积小；6)安全可靠。陆上液化厂一般在预处理工艺中采用蒸馏法脱除重烃，采用脱乙烷塔和液化气塔来生产液化石油气，剩余少量的重烃在低温区分离去除。由于陆上工艺设备繁多、流程复杂、占地面积大而且不易安装，并不适用于LNG-FPSO上天然气中重烃脱除。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种结合制冷剂预冷、天然气自身膨胀工艺脱除高压天然气中的重烃和脱乙烷塔顶气相回流的用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:它包括一冷箱、一预冷系统和一重烃分离系统；所述冷箱内设置七条用于换热的管路；所述预冷系统包括一低压分离器，所述低压分离器的入口和液相出口连接所述冷箱中第三管路的两端，所述低压分离器的气相出口依次连接一第一压缩机、一第一混合器、一第二压缩机、一第二混合器、一第三压缩机、一水冷器、一第一节流阀和一高压分离器；所述高压分离器的气相出口连接所述第二混合器的气相入口，所述高压分离器的液相出口连接一第一分流器；所述第一分流器的第一出口通过所述冷箱中第一管路连接所述高压分离器的入口，所述第一分流器的第二出口通过一第二节流阀连接一中压分离器；所述中压分离器的气相出口连接所述第一混合器的气相入口，所述中压分离器的液相出口连接一第二分流器；所述第二分流器的第一出口通过所述冷箱中第二管路连接所述中压分离器的入口，所述第二分流器的第二出口通过一第三节流阀连接所述低压分离器的入口 ；所述冷箱中第七管路的入口连接天然气管路，出口依次连接所述重烃分离系统中的一气液分离器、一天然气膨胀机和一接触塔；所述气液分离器的液相出口依次通过一第四节流阀、所述冷箱中第四管路、一第三混合器连接所述接触塔的上部入口 ；所述接触塔的气相出口通过一第四混合器连接燃料气供站，液相出口通过一第五节流阀连接一脱乙烷塔的上部入口 ；所述脱乙烷塔的气相出口依次通过一第四压缩机、所述冷箱中第五管道连接所述气液分离器；所述气液分离器的液相出口也通过所述第三混合器连接接触塔的上部入口，气相出口也通过所述第四混合器连接燃料气供站；所述脱乙烷塔的液相出口依次连接一第六节流阀和一脱丁烷塔的上部入口 ；所述脱丁烷塔的液相出口依次连接一冷却器、一第七节流阀和一 NGL储罐；所述脱丁烷塔的气相出口连接一冷凝器，所述冷凝器的出口一端连接回所述脱丁烷塔，另一端通过所述冷箱中第六管路和一第八节流阀连接一 LPG储罐。
[0006]所述脱乙烷塔的液相出口先连接一第一再沸器，再通过所述第一再沸器的液相出口连接所述第五节流阀；所述第一再沸器的气相出口连接回所述脱乙烷塔。
[0007]所述脱丁烷塔的液相出口先连接一第二再沸器，再通过所述第二再沸器的液相出口连接所述冷却器。
[0008]所述天然气膨胀机为透平膨胀机。
[0009]所述冷箱为板翅式换热器。
[0010]一种采用用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统的回收工艺，其包括以下步骤:I)在预冷系统中，气液两相制冷剂经低压分离器分离后，气相经第一压缩机增压后进入第一混合器，与从中压分离器分离的气相混合进入第二压缩机；经第二压缩机增压后进入第二混合器，与从高压分离器分离的气相混合进入第三压缩机；经第三压缩机增压后进入水冷器，经过水冷器降温变成液相，经第一节流阀降温降压变成气液两相的制冷剂进入高压分离器；高压分离器进行气液分离后，气相进入第二混合器，液相进入第一分流器，经过第一分流器分流的一部分液相经由冷箱中第一管路提供冷量后进入高压分离器，形成第一级制冷；2)第一分流器分流的另一部分液相经由第二节流阀降温降压变成气液两相后进入中压分离器；中压分离器进行气液分离后，气相进入第一混合器，液相进入第二分流器，经过第二分流器分流的一部分液相经由冷箱中第二管路提供冷量后进入中压分离器，形成第二级制冷；3)第二分流器分流的另一部分液相经由第三节流阀降温降压变成气液两相进入低压分离器；低压分离器进行气液分离出后，气相进入第一压缩机，液相经由冷箱中第三管路提供冷量后进入低压分离器，形成第三级制冷；4)在重烃分离系统中，天然气经由冷箱的第七管路进入冷箱，经冷箱预冷降温变成气液两相进入气液分离器；5)经气液分离器分离出的液相经第四节流阀降温降压后进入冷箱中第四管路，进行冷却后通过第三混合器进入接触塔的上部入口，经气液分离器分离出的气相进入天然气膨胀机；6)经天然气膨胀机降温降压后形成气液两相进入接触塔，在接触塔的气相出口得到脱除重烃的天然气进入第四混合器；接触塔底部的液相重烃经第五节流阀降压后进入脱乙烷塔；7)在脱乙烷塔的塔顶得到去除乙烷的气相经第四压缩机压缩后，进入冷箱中第五管道降温后变成气液两相进入气液分离器，经气液分离器分离的液相与经第四管路冷却的天然气进入第三混合器，混合后进入接触塔的上部入口 ；经气液分离器分离的气相与从接触塔的气相出口排出的气相通过第四混合器混合后进入后续的液化单元；脱乙烷塔的液相经第一再沸器再次加热生成气液两相，气相回流至脱乙烷塔中再次进行脱乙烷处理，液相流经第六节流阀降压后进入脱丁烷塔；8)在脱丁烷塔的气相出口得到的气相，经过冷凝器冷凝一部分液相再次回流至脱丁烷塔中再次进行脱丁烷处理，另一部分液相进入冷箱中第六管路冷却降温后，经第八节流阀降压处理后进入LPG储罐存储；脱丁烷塔下部的液相经第二再沸器再次加热生成气液两相，气相回流至脱丁烷塔中再次进行脱丁烷处理，液相流经冷却器冷却降温、第七节流阀降压后进入NGL储罐存储。
[0011]制冷剂采用丙烷。
[0012]所述水冷器中采用海水作为冷却媒介。
[0013]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明利用预冷系统通过冷箱为重烃分离系统中处理天然气和LPG提供三级冷量，采用此种工艺可以充分利用预冷系统的冷量，结合重烃分离系统中高压天然气自身的压能，以及脱乙烷塔采用顶部气相回流至接触塔，使得重烃分离系统内的天然气能够更加充分脱除重烃，有效提高了从天然气中脱除重烃的效率，达到了较好的经济性。本发明的重烃分离系统主要利用气液分离器、天然气膨胀机、接触塔、脱乙烷塔和脱丁烷塔实现高压天然气的重烃分离，该重烃分离系统设备紧凑、简单，流程阀件少，因此非常适用于FPSO高压天然气中重烃的脱除。2、本发明中预冷系统中采用单一制冷剂进行内部循环，由此极大减少了很多辅助设备的启动时间，并且不仅可以省去制冷剂配比等操作，使得相对的控制结构简单化；而且当在海上工作遇到台风时，可以迅速停车提高生产效率。3、本发明系统不但对天然气的组份、温度、压力等条件不敏感，而且通过本发明系统提炼的产品均符合现有标准，因此本发明可以广泛用于海洋生产环境的高压天然气的重烃回收工艺。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的工艺流程示意图
[0015]图2是本发明的冷箱内部示意图
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0017]如图1所示，本发明系统包括一冷箱10、一预冷系统20和一重烃分离系统40。
[0018]本发明的冷箱10内设置了七条用于换热的管路11、12、13、14、15、16、17。
[0019]本发明的预冷系统20包括低压分离器21、第一压缩机22、第一混合器23、第二压缩机24、第二混合器25、第三压缩机26、水冷器27、第一节流阀28、高压分离器29、第一分流器30、第二节流阀31、中压分离器32、第二分流器33和第三节流阀34。
[0020]低压分离器21的入口和液相出口连接冷箱10中第三管路13的两端，低压分离器21的气相出口依次连接第一压缩机22、第一混合器23、第二压缩机24、第二混合器25、第三压缩机26、水冷器27、第一节流阀28和高压分离器29 ;高压分离器29的气相出口连接第二混合器25的气相入口，高压分离器29的液相出口连接第一分流器30 ;第一分流器30的第一出口通过冷箱10中第一管路11连接高压分离器29的入口，第一分流器30的第二出口通过第二节流阀31连接中压分离器32 ;中压分离器32的气相出口连接第一混合器23的气相入口，中压分离器32的液相出口连接第二分流器33 ;第二分流器33的第一出口通过冷箱10中第二管路12连接中压分离器32的入口，第二分流器33的第二出口通过第三节流阀34连接低压分离器21的入口。
[0021]本发明的重烃分离系统40包括气液分离器41、天然气膨胀机42、接触塔43、第四节流阀44、第三混合器45、第四混合器46、第五节流阀47、脱乙烷塔48、第四压缩机49、气液分离器50、第六节流阀51、脱丁烷塔52、冷却器53、第七节流阀54、NGL(Natural GasLiquid,天然气凝液)储罐55、第八节流阀56和LPG (Liquefied Petroleum Gas,液化石油气)储罐57。
[0022]冷箱10中第七管路17的入口连接天然气管路，出口依次连接气液分离器41、天然气膨胀机42和接触塔43。气液分离器41的液相出口依次通过第四节流阀44、冷箱10中第四管路14、第三混合器45连接接触塔43的上部入口。接触塔43的气相出口通过第四混合器46连接燃料气供站，液相出口通过第五节流阀47连接脱乙烷塔48的上部入口。脱乙烷塔48的气相出口依次通过第四压缩机49、冷箱10中第五管道15连接气液分离器50。气液分离器50的液相出口也通过第三混合器45连接接触塔43的上部入口，气相出口也通过第四混合器46连接燃料气供站。脱乙烷塔48的液相出口依次连接第六节流阀51和脱丁烷塔52的上部入口。脱丁烷塔52的液相出口依次连接冷却器53、第七节流阀54和NGL储罐55 ;脱丁烷塔52的气相出口连接一冷凝器58，冷凝器58的出口 一端连接回脱丁烷塔52，另一端通过冷箱10中第六管路16和第八节流阀56连接LPG储罐57。
[0023]上述实施例中，脱乙烷塔48的液相出口可以先连接一第一再沸器59，再通过第一再沸器59液相出口连接第六节流阀51，第一再沸器59的气相出口连接回脱乙烷塔48。脱丁烷塔52的液相出口可以先连接一第二再沸器60，再通过第二再沸器60液相出口连接冷却器53，第二再沸器60的气相出口连接回脱丁烷塔52。
[0024]上述实施例中，冷箱10可以采用板翅式换热器，预冷系统20内可以采用丙烷作为制冷剂，水冷器27中可以采用海水作为冷却媒介，天然气膨胀机42可以采用透平膨胀机。第一节流阀28、第二节流阀31、第三节流阀34、第四节流阀44、第五节流阀47、第六节流阀51、第七节流阀54、第八节流阀56采用J-T阀(焦耳-汤姆逊节流膨胀阀)。
[0025]本发明一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收工艺包括以下步骤:
[0026]I)在预冷系统20中，气液两相制冷剂经低压分离器21分离后，气相经第一压缩机22增压后进入第一混合器23，与从中压分离器32分离的气相混合进入第二压缩机24 ；经第二压缩机24增压后进入第二混合器25，与从高压分离器29分离的气相混合进入第三压缩机26 ;经第三压缩机26增压后进入水冷器27，经过水冷器27降温变成液相，经第一节流阀28降温降压变成气液两相的制冷剂进入高压分离器29 ;高压分离器29进行气液分离后，气相进入第二混合器25，液相进入第一分流器30，经过第一分流器30分流的一部分液相经由冷箱10中第一管路11提供冷量后进入高压分离器29，即为第一级制冷；
[0027]2)第一分流器30分流的另一部分液相经由第二节流阀31降温降压变成气液两相后进入中压分离器32 ;中压分离器32进行气液分离后，气相进入第一混合器23，液相进入第二分流器33，经过第二分流器33分流的一部分液相经由冷箱10中第二管路12提供冷量后进入中压分离器32，即为第二级制冷；
[0028]3)第二分流器33分流的另一部分液相经由第三节流阀34降温降压变成气液两相进入低压分离器21 ;低压分离器21进行气液分离出后，气相进入第一压缩机22，液相经由冷箱10中第三管路13提供冷量后进入低压分离器21，即为第三级制冷；
[0029]4)在重烃分离系统40中，天然气经由冷箱10的第七管路17进入冷箱10，经冷箱10预冷降温变成气液两相进入气液分离器41 ；
[0030]5)经气液分离器41分离出的液相经第四节流阀44降温降压后进入冷箱10中第四管路14，进行冷却后通过第三混合器45进入接触塔43的上部入口，经气液分离器41分离出的气相进入天然气膨胀机42 ；
[0031]6)经天然气膨胀机42降温降压后形成气液两相进入接触塔43，在接触塔43的气相出口得到脱除重烃的天然气进入第四混合器46 ;接触塔43底部的液相重烃经第五节流阀47降压后进入脱乙烷塔48;
[0032]7)在脱乙烷塔48的塔顶得到去除乙烷的气相经第四压缩机49压缩后，进入冷箱10中第五管道15降温后变成气液两相进入气液分离器50，经气液分离器50分离的液相与经第四管路14冷却的天然气进入第三混合器45，混合后进入接触塔43的上部入口 ；经气液分离器50分离的气相与从接触塔43的气相出口排出的气相通过第四混合器46混合后进入后续的液化单元；脱乙烷塔48的液相经第一再沸器59再次加热生成气液两相，气相回流至脱乙烷塔48中再次进行脱乙烷处理，液相流经第六节流阀51降压后进入脱丁烷塔52 ；
[0033]8)在脱丁烷塔52的气相出口得到的气相，经过冷凝器58冷凝一部分液相再次回流至脱丁烷塔47中再次进行脱丁烷处理，另一部分液相进入冷箱10中第六管路16冷却降温后，经第八节流阀56降压处理后进入LPG储罐57存储。脱丁烷塔52下部的液相经第二再沸器60再次加热生成气液两相，气相回流至脱丁烷塔52中再次进行脱丁烷处理，液相流经冷却器53冷却降温、第七节流阀54降压后进入NGL储罐55存储。
[0034]如图2所示，在冷箱10内部示意图中，61?62为制冷剂节流后在冷箱10中制冷天然气和LPG的一级制冷过程。63?64为制冷剂节流后在冷箱10中制冷天然气和LPG的二级制冷过程。65?66为制冷剂节流后在冷箱10中制冷天然气和LPG的三级制冷过程。67?68为经气液分离器41分离的液相天然气经第四节流阀44降温降压后在冷箱10中制冷过程。69?70为脱乙烷塔47顶部回流物在冷箱10中被冷却过程。71?72为天然气在冷箱10中被冷却过程。73?74为LPG在冷箱10中被冷却过程。
[0035]下面列举一具体实施例:
[0036]I)在预冷系统20中，气液两相丙烷经低压分离器21分离后，气相经第一压缩机22增压至0.29MPa后进入第一混合器23，与从中压分离器32分离的气相混合进入第二压缩机24 ;经第二压缩机24增压后进入第二混合器25，与从高压分离器29分离的气相混合进入第三压缩机26 ;经第三压缩机26增压至1.36MPa后进入水冷器27，经过水冷器27降温至31°C变成液相后，经第一节流阀28降温降压至5°C、0.55MPa的气液两相进入高压分离器29 ;高压分离器29进行气液分离后，气相进入第二混合器25，液相进入第一分流器30，经过第一分流器30分流的一部分液相经由冷箱10中第一管路11提供冷量后进入高压分离器29，即为第一级制冷；
[0037]2)第一分流器30分流的另一部分液相经由第二节流阀31降温降压至_15°C、
0.29MPa的气液两相后进入中压分离器32 ;中压分离器32进行气液分离后，气相进入第一混合器23，液相进入第二分流器33，经过第二分流器33分流的一部分液相经由冷箱10中第二管路12提供冷量后进入中压分离器32，即为第二级制冷；
[0038]3)第二分流器33分流的另一部分液相经由第三节流阀34降温降压至_36°C、
0.13MPa的气液两相进入低压分离器21 ;低压分离器21进行气液分离出后，气相进入第一压缩机22，液相经由冷箱10中第三管路13提供冷量后进入低压分离器21，即为第三级制冷;
[0039]4)在重烃分离系统中，脱酸脱水处理后的36°C、7.14MPa天然气经由冷箱10的第七管路17进入冷箱10，经冷箱10预冷降温变成_32°C、7.09MPa的气液两相进入气液分离器41 ；
[0040]5)经气液分离器41分离出的液相经第四节流阀44降温降压后_40.14°C、7.4MPa进入冷箱10中第四管路14，进行冷却复温后温度升至31°C、降压至4.65MPa通过第三混合器45进入接触塔43的上部入口，经气液分离器41分离出的气相进入天然气膨胀机42 ；
[0041]6)经天然气膨胀机42降温降压后形成-55.35°C、4.5MPa气液两相进入接触塔43，在接触塔43的气相出口得到脱除重烃的51.21°C、4.4MPa天然气进入第四混合器46 ;接触塔43底部的-55.440C >4.45MPa液相重烃经第五节流阀47降压至2.95MPa后进入脱乙烷塔48 ；
[0042]7)在脱乙烷塔48的塔顶得到去除乙烷的-23.15 °C、2.85MPa气相经第四压缩机49压缩至7.7°C、4.45MPa后，进入冷箱10中第五管道15降温降至_32°C、4.4MPa后变成气液两相进入气液分离器50，气液分离器50分离的液相与经冷箱10中第四管路14冷却的天然气经第三混合器45混合后进入接触塔43的上部入口 ；经气液分离器50分离的51.21°C、4.4MPa气相与从接触塔43的气相出口排出的气相通过第四混合器46混合后形成-52.74°C、4.4MPa进入后续的液化单元；脱乙烷塔48的液相经第一再沸器59再次加热生成气液两相，气相回流至脱乙烷塔48中再次进行脱乙烷处理，115°C、2.9MPa的液相流经第六节流阀51降压至0.65MPa后进入脱丁烷塔52 ；
[0043]8)在脱丁烷塔52的气相出口得到的气相，经冷凝器58冷凝一部分液相再次回流至脱丁烷塔47中再次进行脱丁烷处理，另一部分15.04°C、0.55MPa的液相进入冷箱10中第六管路16冷却降温_32°C后，经第八节流阀56降压至0.12MPa后进入LPG储罐57存储。脱丁烷塔52下部的120°C、0.6MPa液相经第二再沸器60再次加热生成气液两相，气相回流至脱丁烷塔52中再次进行脱丁烷处理，液相流经冷却器53冷却降温至_32°C、第七节流阀54降压至0.12MPa后进入NGL储罐55存储。
[0044]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:它包括一冷箱、一预冷系统和一重烃分离系统； 所述冷箱内设置七条用于换热的管路； 所述预冷系统包括一低压分离器，所述低压分离器的入口和液相出口连接所述冷箱中第三管路的两端，所述低压分离器的气相出口依次连接一第一压缩机、一第一混合器、一第二压缩机、一第二混合器、一第三压缩机、一水冷器、一第一节流阀和一高压分离器；所述高压分离器的气相出口连接所述第二混合器的气相入口，所述高压分离器的液相出口连接一第一分流器；所述第一分流器的第一出口通过所述冷箱中第一管路连接所述高压分离器的入口，所述第一分流器的第二出口通过一第二节流阀连接一中压分离器；所述中压分离器的气相出口连接所述第一混合器的气相入口，所述中压分离器的液相出口连接一第二分流器；所述第二分流器的第一出口通过所述冷箱中第二管路连接所述中压分离器的入口，所述第二分流器的第二出口通过一第三节流阀连接所述低压分离器的入口； 所述冷箱中第七管路的入口连接天然气管路，出口依次连接所述重烃分离系统中的一气液分离器、一天然气膨胀机和一接触塔；所述气液分离器的液相出口依次通过一第四节流阀、所述冷箱中第四管路、一第三混合器连接所述接触塔的上部入口 ；所述接触塔的气相出口通过一第四混合器连接燃料气供站，液相出口通过一第五节流阀连接一脱乙烷塔的上部入口 ；所述脱乙烷塔的气相出口依次通过一第四压缩机、所述冷箱中第五管道连接所述气液分离器；所述气液分离器的液相出口也通过所述第三混合器连接接触塔的上部入口，气相出口也通过所述第四混合器连接燃料气供站；所述脱乙烷塔的液相出口依次连接一第六节流阀和一脱丁烷塔的上部入口 ；所述脱丁烷塔的液相出口依次连接一冷却器、一第七节流阀和一 NGL储罐；所述脱丁烷塔的气相出口连接一冷凝器，所述冷凝器的出口一端连接回所述脱丁烷塔，另一端通过所述冷箱中第六管路和一第八节流阀连接一 LPG储罐。
2.如权利要求1所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:所述脱乙烷塔的液相出口先连接一第一再沸器，再通过所述第一再沸器的液相出口连接所述第五节流阀；所述第一再沸器的气相出口连接回所述脱乙烷塔。
3.如权利要求1所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:所述脱丁烷塔的液相出口先连接一第二再沸器，再通过所述第二再沸器的液相出口连接所述冷却器。
4.如权利要求2所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:所述脱丁烷塔的液相出口先连接一第二再沸器，再通过所述第二再沸器的液相出口连接所述冷却器。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:所述天然气膨胀机为透平膨胀机。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:所述冷箱为板翅式换热器。
7.如权利要求5所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于:所述冷箱为板翅式换热器。
8.一种采用如权利要求1~7任一项所述的用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统的回收工艺，其包括以下步骤:1)在预冷系统中，气液两相制冷剂经低压分离器分离后，气相经第一压缩机增压后进入第一混合器，与从中压分离器分离的气相混合进入第二压缩机；经第二压缩机增压后进入第二混合器，与从高压分离器分离的气相混合进入第三压缩机；经第三压缩机增压后进入水冷器，经过水冷器降温变成液相，经第一节流阀降温降压变成气液两相的制冷剂进入高压分离器；高压分离器进行气液分离后，气相进入第二混合器，液相进入第一分流器，经过第一分流器分流的一部分液相经由冷箱中第一管路提供冷量后进入高压分离器，形成第一级制冷； 2)第一分流器分流的另一部分液相经由第二节流阀降温降压变成气液两相后进入中压分离器；中压分离器进行气液分离后，气相进入第一混合器，液相进入第二分流器，经过第二分流器分流的一部分液相经由冷箱中第二管路提供冷量后进入中压分离器，形成第二级制冷； 3)第二分流器分流的另一部分液相经由第三节流阀降温降压变成气液两相进入低压分离器；低压分离器进行气液分离出后，气相进入第一压缩机，液相经由冷箱中第三管路提供冷量后进入低压分离器，形成第三级制冷； 4)在重烃分离系统中，天然气经由冷箱的第七管路进入冷箱，经冷箱预冷降温变成气液两相进入气液分离器； 5)经气液分离器分离出的液相经第四节流阀降温降压后进入冷箱中第四管路，进行冷却后通过第三混合器进入接触塔的上部入口，经气液分离器分离出的气相进入天然气膨胀机； 6)经天然气膨胀机降温降压后形成气液两相进入接触塔，在接触塔的气相出口得到脱除重烃的天然气进入第四混合器；接触塔底部的液相重烃经第五节流阀降压后进入脱乙烷塔； 7)在脱乙烷塔的塔顶得到去除乙烷的气相经第四压缩机压缩后，进入冷箱中第五管道降温后变成气液两相进入气液分离器，经气液分离器分离的液相与经第四管路冷却的天然气进入第三混合器，混合后进入接触塔的上部入口 ；`经气液分离器分离的气相与从接触塔的气相出口排出的气相通过第四混合器混合后进入后续的液化单元；脱乙烷塔的液相经第一再沸器再次加热生成气液两相，气相回流至脱乙烷塔中再次进行脱乙烷处理，液相流经第六节流阀降压后进入脱丁烷塔； 8)在脱丁烷塔的气相出口得到的气相，经过冷凝器冷凝一部分液相再次回流至脱丁烷塔中再次进行脱丁烷处理，另一部分液相进入冷箱中第六管路冷却降温后，经第八节流阀降压处理后进入LPG储罐存储；脱丁烷塔下部的液相经第二再沸器再次加热生成气液两相，气相回流至脱丁烷塔中再次进行脱丁烷处理，液相流经冷却器冷却降温、第七节流阀降压后进入NGL储罐存储。
9.如权利要求8所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收工艺，其特征在于:制冷剂采用丙烷。
10.如权利要求9所述的一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收工艺，其特征在于:所述水冷器中采用海水作为冷却媒介。
【文档编号】F25J3/00GK103868322SQ201410080453
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】谢彬, 李玉星, 喻西崇, 廖红琴, 王春升, 王武昌, 金海刚, 朱建鲁, 程兵, 冯加果, 李阳, 王世圣, 谢文会, 王清 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中国石油大学(华东), 海洋石油工程股份有限公司