一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法
【专利摘要】本发明公开一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法，通过第一加压泵将LNG储罐中的LNG加压泵出至LNG输出总管线，LNG被第一流量分配装置分为两股流分别流入LNG输出第一管线及LNG输出第二管线；LNG输出第一管线中的LNG股流经第一换热器换热后由换热输出第三管线流入脱甲烷塔的上部；LNG输出第二管线中的LNG股流经第二换热器换热后由换热输出第十七管线流入脱甲烷塔的中部；脱甲烷塔对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，脱甲烷塔的塔顶产生贫气、塔底获取C2+；贫气用于第一换热器换热冷凝后再换热输出；将C2+送入脱乙烷塔进行精馏分离，脱乙烷塔的塔顶产生的气体主要成分为乙烷、塔底获取LPG，经加压泵出并存储在LPG储罐。
【专利说明】一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轻烃回收领域，具体而言，涉及一种利用液化天然气冷能回收轻烃同时冷凝贫气的装置和方法。
【背景技术】
[0002]随着世界对能源的需求日益旺盛，传统的能源结构已很难满足多元化的需求，天然气已成为继煤、石油后的第三大能源，作为一种优质、高效、清洁的能源，其在能源构成中所占的比例日益提高。天然气的液化储运有利于实现资源的优化配置。液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)除了王要含有甲烧外，还有少量的乙烧、丙烧和丁烧，另外还可能含有氮气。根据LNG中C2+轻烃含量的不同，LNG可分为贫气和富气。目前，国际LNG市场上有相当一部分是富气(含有质量分数10%以上的C2、C3，及少量C4烃类)。富气中的C2+轻烃是一种优质且应用广泛的化工原料，具有很高的附加值，用其代替石脑油作为乙烯的原料能够节省投资30%，乙烯装置能耗降低30?40%，综合成本降低10%左右。
[0003]常压下的LNG是-16TC的液体，蕴藏了大量高品质的冷能。LNG在输送到管网用户前需要气化，气化通常是利用海水或空气加热来实现的，这种方法虽然简单直接，但浪费了 LNG中蕴藏的大量宝贵的冷能。0.1MPa下的LNG从_161°C复热到27°C时所释放的冷能约为950KJ/Kg，LNG蕴藏的巨大高品质冷能如不加以回收利用将是极大的浪费。因此，利用LNG自身的冷量，以较低的成本将富气中的轻烃资源分离出来，有利于实现天然气资源的综合优化利用。
[0004]由于我国的LNG产业才刚刚起步，目前国内鲜有相关LNG轻烃分离技术的报道，而国外早在上世纪60年代就有LNG轻烃分离的技术文献了。在美国，从LNG中分离出C2+轻烃已成为调节天然气热值使之符合美国国家燃气标准的重要手段。近年来，LNG轻烃分离技术在美国、日本等国又得到了长足的发展及应用，这为我国从沿海引进的LNG富气中分离轻烃起到良好的指导作用。随着我国相关标准及规范的建立和健全，从LNG中回收轻烃势必起到增加LNG接收站操作灵活性，适应用户需求多样性和提高工厂经济型的多方面需求。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法，用以利用LNG冷能回收LPG(Liquefied Petroleum Gas,液化石油气，简称LPG,主要组分是丙烧和丁烧，即轻烃)。
[0006]为达到上述目的，本发明提供了一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，包括LNG储罐、LPG储罐、第一换热器、第二换热器、脱甲烷塔、脱乙烷塔、贫气压缩机、气液分离罐、缓冲罐、第一流量分配装置、第一加压泵、第二加压泵、第三加压泵、第四加压泵、第五加压泵、LNG输出总管线、LNG输出第一管线、LNG输出第二管线、换热输出第三管线、甲烧气相输出第四管线、甲烷气液混合输出第五管线、气相甲烷输出第六管线、液相甲烷输出第七管线、压缩甲烷输出第八管线、气相换热输出第九管线、外输第十管线、换热输出第十七管线、C2+输出第十一管线、C2输出第十二管线、C2换热输出第十三管线、C2回流第十四管线、LPG储存进罐第十六管线，其中
[0007]所述第一加压泵设于所述LNG储罐中，所述LNG输出总管线一端与所述第一加压泵连接，另一端与所述第一流量分配装置连接，所述第一流量分配装置与所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线连接，所述第一加压泵将所述LNG储罐中的LNG加压泵出至所述LNG输出总管线，LNG被所述第一流量分配装置分为两股流分别流入所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线；
[0008]所述LNG输出第一管线与所述第一换热器的第一管道连接，所述第一换热器的第一管道与所述换热输出第三管线连接，所述换热输出第三管线与所述脱甲烷塔的上部连接，所述LNG输出第一管线中的LNG股流经所述第一换热器换热后由所述换热输出第三管线流入所述脱甲烷塔的上部；
[0009]所述LNG输出第二管线与所述第二换热器的第一管道连接，所述第二换热器的第一管道与所述换热输出第十七管线连接，所述换热输出第十七管线与所述脱甲烷塔的中部连接，所述LNG输出第二管线中的LNG股流经所述第二换热器换热后由所述换热输出第十七管线流入所述脱甲烷塔的中部；
[0010]所述脱甲烷塔对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱甲烷塔的塔顶产生贫气、塔底获取C2+(C2以上气体)；
[0011]所述脱甲烷塔的顶端连接所述甲烷气相输出第四管线，所述甲烷气相输出第四管线与所述第一换热器的第二管道连接，所述第一换热器的第二管道与所述甲烷气液混合输出第五管线的一端连接，所述甲烷气液混合输出第五管线的另一端连接于所述气液分离罐，所述气液分离罐的液相出口与所述液相甲烷输出第七管线的一端连接，所述气液分离罐的气相出口与所述气相甲烷输出第六管线的一端连接；所述液相甲烷输出第七管线与所述脱甲烷塔的顶端连接，所述第二加压泵设在所述液相甲烷输出第七管线上；所述气相甲烷输出第六管线的另一端与所述贫气压缩机连接，所述贫气压缩机与所述压缩甲烷输出第八管线的一端连接，所述压缩甲烷输出第八管线的另一端与所述第一换热器的第三管道连接，所述第一换热器的第三管道与所述气相换热输出第九管线连接；所述气相换热输出第九管线与所述外输第十管线连接，所述第三加压泵设在所述外输第十管线上；
[0012]所述贫气沿所述甲烷气相输出第四管线进入所述第一换热器进行换热后部分冷凝形成气液两相，气液两相的所述贫气经所述甲烷气液混合输出第五管线进入所述气液分离罐进行气相和液相分离；液相的所述贫气经所述液相甲烷输出第七管线进入所述脱甲烷塔的顶端构成回流并提供所述脱甲烷塔进行精馏分离所需的液相股流；气相的所述贫气经所述气相甲烷输出第六管线进入所述贫气压缩机，所述贫气压缩机将气相的所述贫气加压，加压后的所述贫气经所述压缩甲烷输出第八管线进入所述第一换热器的第三管道换热至液相并由所述气相换热输出第九管线输出至所述外输第十管线，所述第三加压泵将其加压泵出以外输给用户；[0013]所述脱甲烷塔的塔底与所述脱乙烷塔通过所述C2+输出第十一管线连接，用于将所述脱甲烷塔的塔底获取的C2+送入所述脱乙烷塔进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体主要成分为乙烷、塔底获取LPG ；[0014]所述脱乙烷塔的塔顶通过所述C2输出第十二管线与所述第二换热器的第二管道的一端连接，所述第二换热器的第二管道的另一端通过C2换热输出第十三管线与所述缓冲罐连接，所述缓冲罐通过所述C2回流第十四管线与所述脱乙烷塔的塔顶连接，所述第四加压泵设在所述C2回流第十四管线上，所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体经过所述第二换热器换热后冷凝成液相进入所述缓冲罐，其经过所述第四加压泵被加压泵出至所述脱乙烷塔的塔顶进入所述脱乙烷塔的顶端构成回流并提供所述脱乙烷塔进行精馏分离所需的液相股流；
[0015]所述脱乙烷塔的塔底通过所述LPG储存进罐第十六管线与所述LPG储罐连接，所述第五加压泵设在所述LPG储存进罐第十六管线上，所述第五加压泵将所述脱乙烷塔的塔底产生的轻烃加压泵出并存储在所述LPG储罐。
[0016]其中，还设有气相输出第九副管线及气相调节阀，所述气相输出第九副管线的一端与所述压缩甲烷输出第八管线连接，其另一端与所述气相换热输出第九管线连接，使加压后的所述贫气一部分通过所述气相输出第九副管线直接流入所述外输第十管线；所述气相调节阀设在所述气相输出第九副管线上，所述气相调节阀控制流过所述气相输出第九副管线的所述贫气的流量，所述气相调节阀的开度使所述第一换热器的第一管道与第三管道的温差维持在+25°C?+30°C之间。
[0017]其中，所述脱甲烷塔的塔底及所述脱乙烷塔的塔底分别设有第一再沸器和第二再沸器，用于使所述脱甲烷塔及所述脱乙烷塔内塔釜的液体再次汽化。
[0018]其中，还设有乙烷储罐、第二流量分配装置、C2+储存进罐第十五管线及第六加压泵，所述第二流量分配装置连接在所述缓冲罐与所述C2+回流第十四管线连接处，用于控制所述缓冲罐的液相股流进入所述脱乙烯塔塔顶的流量，所述第六加压泵设在所述C2+储存进罐第十五管线上。
[0019]其中，所述第一换热器和所述第二换热器均为板翘式换热器。
[0020]本发明还提供一种利用上述的液化天然气冷能回收轻烃的装置回收轻烃的方法，包括以下步骤:
[0021]通过所述第一加压泵将所述LNG储罐中的LNG加压泵出至所述LNG输出总管线，LNG被所述第一流量分配装置分为两股流分别流入所述LNG输出第一管线及所述LNG输出
第二管线；
[0022]所述LNG输出第一管线中的LNG股流经所述第一换热器换热后由所述换热输出第三管线流入所述脱甲烷塔的上部；
[0023]所述LNG输出第二管线中的LNG股流经所述第二换热器换热后由所述换热输出第十七管线流入所述脱甲烷塔的中部；
[0024]所述脱甲烷塔对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱甲烷塔的塔顶产生贫气、塔底获取C2+ ；
[0025]所述贫气沿所述甲烷气相输出第四管线进入所述第一换热器进行换热后部分冷凝形成气液两相，气液两相的所述贫气经所述甲烷气液混合输出第五管线进入气液分离罐进行气相和液相分离；液相的所述贫气经所述液相甲烷输出第七管线进入所述脱甲烷塔的顶端构成回流并提供所述脱甲烷塔进行精馏分离所需的液相股流；气相的所述贫气经所述气相甲烷输出第六管线进入所述贫气压缩机，所述贫气压缩机将气相的所述贫气加压，力口压后的所述贫气经所述压缩甲烷输出第八管线进入所述第一换热器的第三管道换热至液相并由所述气相换热输出第九管线输出至所述外输第十管线，所述第三加压泵将其加压泵出以外输给用户；
[0026]将所述脱甲烷塔的塔底获取的C2+送入所述脱乙烷塔进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体主要成分为乙烷、塔底获取LPG ；
[0027]所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体经过所述第二换热器换热后冷凝成液相进入所述缓冲罐，其经过所述第四加压泵被加压泵出至所述脱乙烷塔的塔顶进入所述脱乙烷塔的顶端构成回流并提供所述脱乙烷塔进行精馏分离所需的液相股流；
[0028]所述第五加压泵将所述脱乙烷塔的塔底产生的LPG加压泵出并存储在LPG储罐。
[0029]其中，所述LNG输出第一管线与所述LNG输出第二管线中的股流摩尔量比为
7.5:1 ~9.0:1 ο
[0030]其中，所述第一加压泵的泵出口压力为1.75MPaG~2.25MPaG。
[0031]其中，所述贫气压缩机的出口压力为2.9MPaG~3.3MPaG。
[0032]其中，所述脱乙 烷塔的操作压力为0.45MPaG~0.6MPaG。
[0033]与现有技术相比，本发明的有益效果体现在:
[0034]本发明提供的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法，将液化天然气从储罐中加压泵出后分别输送入两台冷能回收换热器中，分别与轻烃回收后的贫气和两塔塔顶的气相进行换热；通过使液化天然气吸热气化，贫气放热冷凝的过程完成液化天然气的冷量回收利用；冷凝后的贫气用泵增压至管网压力并经气化器气化后输送到管网管线中，回收得到的轻烃泵送至相应的储罐中储存；本发明利用LNG自身的冷量以较低的成本将富气中的轻烃资源分离出来，实现天然气资源的综合优化利用，增加LNG接收站操作灵活性，适应用户需求多样性和提高工厂经济型的多方面需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本发明一实施例的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置及利用LNG回收LPG的流程图。
[0037]附图标记说明=Tl-LNG储罐；T2_乙烷储罐；T3_LPG储罐；E1_第一换热器；E2_第二换热器；c1-脱甲烷塔；C2-脱乙烷塔；K1-贫气压缩机；Q1_气液分离罐；Q2-缓冲罐；Vl-气相调节阀；L1-第一流量分配装置；L2-第二流量分配装置；D1-第一加压泵；D2-第二加压泵；D3-第三加压泵；D4-第四加压泵；D5-第五加压泵；D6-第六加压泵；M1_第一再沸器；M2-第二再沸器；100-LNG输出总管线；101-LNG输出第一管线；102-LNG输出第二管线；103-换热输出第三管线；104_甲烷气相输出第四管线；105_甲烷气液混合输出第五管线；106-气相甲烷输出第六管线；107_液相甲烷输出第七管线；108_压缩甲烷输出第八管线；109-气相换热输出第九管线；110_外输第十管线；117_换热输出第十七管线；111-C2+输出第十一管线；112-C2输出第十二管线；113-C2换热输出第十三管线；114_C2回流第十四管线；115-C2+储存进罐第十五管线；116-LPG储存进罐第十六管线。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]请参阅图1，图1为本发明一个实施例的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置及利用LNG回收LPG的流程图。
[0040]如图1所示，本发明提供了一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，包括LNG储罐Tl、LPG储罐T3、第一换热器E1、第二换热器E2、脱甲烷塔Cl、脱乙烷塔C2、贫气压缩机K1、气液分离罐Q1、缓冲罐Q2、第一流量分配装置L1、第一加压泵D1、第二加压泵D2、第三加压泵D3、第四加压泵D4、第五加压泵D5、第六加压泵D6、第一再沸器Ml、第二再沸器M2、LNG输出总管线100、LNG输出第一管线101、LNG输出第二管线102、换热输出第三管线103、甲烷气相输出第四管线104、甲烷气液混合输出第五管线105、气相甲烷输出第六管线106、液相甲烷输出第七管线107、压缩甲烷输出第八管线108、气相换热输出第九管线109、外输第十管线110、换热输出第十七管线117、C2+输出第十一管线111、C2输出第十二管线112、C2换热输出第十三管线113、C2回流第十四管线114、LPG储存进罐第十六管线116，其中
[0041]第一加压泵Dl设于LNG储罐Tl中，LNG输出总管线100的一端与第一加压泵Dl连接，另一端与第一流量分配装置LI连接，第一流量分配装置LI与LNG输出第一管线101及LNG输出第二管线102连接；
[0042]LNG输出第一管线101与第一换热器El的第一管道连接，第一换热器El的第一管道与换热输出第三管线103连接，换热输出第三管线103与脱甲烷塔Cl的上部连接；
[0043]LNG输出第二管线102与第二换热器E2的第一管道连接，第二换热器E2的第一管道与换热输出第十七管线117连接，换热输出第十七管线117与脱甲烷塔Cl的中部连接；
[0044]脱甲烷塔Cl的顶端连接甲烷气相输出第四管线104，甲烷气相输出第四管线104第一换热器El的第二管道连接，第一换热器El的第二管道与甲烷气液混合输出第五管线105的一端连接，甲烷气液混合输出第五管线105的另一端连接于气液分离罐Q1，气液分离罐Ql的液相出口与液相甲烷输出第七管线107的一端连接，气液分离罐Ql的气相出口与气相甲烷输出第六管线106的一端连接；液相甲烷输出第七管线107与脱甲烷塔Cl的顶端连接，第二加压泵D2设在液相甲烷输出第七管线107上；气相甲烷输出第六管线106的另一端与贫气压缩机Kl连接，贫气压缩机Kl与压缩甲烷输出第八管线108的一端连接，压缩甲烷输出第八管线108的另一端与第一换热器El的第三管道连接，第一换热器El的第三管道与气相换热输出第九管线109连接，在本发明的一个实施例中，还设有气相输出第九副管线及气相调节阀VI，所述气相输出第九副管线的一端与压缩甲烷输出第八管线108连接，其另一端与气相换热输出第九管线109连接，使加压后的贫气一部分通过所述气相输出第九副管线直接流入外输第十管线110 ;气相换热输出第九管线109与外输第十管线110连接，第三加压泵D3设在外输第十管线上；
[0045]脱甲烷塔Cl的塔底与脱乙烷塔C2通过C2+输出第十一管线110连接；[0046]脱乙烷塔C2的塔顶通过C2输出第十二管线112与第二换热器E2的第二管道的一端连接，第二换热器E2的第二管道的另一端通过C2换热输出第十三管线113与缓冲罐Q2连接，缓冲罐Q2通过C2回流第十四管线114与脱乙烷塔C2的塔顶连接，第四加压泵D4设在C2回流第十四管线114上。在本发明的一个实施例中，还设有乙烷储罐T2、第二流量分配装置L2、C2+储存进罐第十五管线115及第六加压泵D6，第二流量分配装置L2连接在缓冲罐Q2与C2+回流第十四管线114连接处，第六加压泵D6设在C2+储存进罐第十五管线115上。
[0047]脱乙烷塔C2的塔底通过LPG储存进罐第十六管线116与LPG储罐T3连接，第五加压泵D5设在LPG储存进罐第十六管线116上。
[0048]具体实施时，第一加压泵Dl将LNG储罐Tl中的LNG加压泵出至LNG输出总管线100，其中，第一加压泵Dl的泵出口压力为1.75MPaG?2.25MPaG(MPaG，表读数压力)。LNG被第一流量分配装置LI分为两股流分别流入LNG输出第一管线101及LNG输出第二管线102。其中，LNG输出第一管线与LNG输出第二管线中的股流摩尔量比为7.5:1?9.0:1。LNG输出第一管线101中的LNG股流经第一换热器El换热后由换热输出第三管线103流入脱甲烷塔Cl的上部；其中，换热输出第三管线103的股流以_85°C左右的温度，约0.75?
0.85的气化率即进入脱甲烷塔Cl的上部。LNG输出第二管线102中的LNG股流经第二换热器E2换热后由换热输出第十七管线117流入脱甲烷塔Cl的中部。脱甲烷塔Cl对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，经多级气液传质后，脱甲烷塔Cl的塔顶产生贫气、塔底获取C2+。贫气沿甲烷气相输出第四管线104进入第一换热器El进行换热后部分冷凝形成气液两相，气液两相的贫气经甲烷气液混合输出第五管线105进入气液分离罐Ql进行气相和液相分离；液相的贫气经液相甲烷输出第七管线107进入脱甲烷塔Cl的顶端构成回流并提供脱甲烷塔Cl进行精馏分离所需的液相股流；气相的贫气经气相甲烧输出第六管线106进入贫气压缩机Kl,贫气压缩机Kl将气相的贫气加压,其中,贫气压缩机Kl的出口压力为2.9MPaG?3.3MPaG。加压后的贫气经压缩甲烷输出第八管线108进入第一换热器El的第三管道换热至液相并由气相换热输出第九管线109输出至外输第十管线110，气相调节阀Vl设在所述气相输出第九副管线上，气相调节阀Vl控制流过所述气相输出第九副管线的贫气的流量，气相调节阀Vl的开度使第一换热器El的第一管道与第三管道的温差维持在+25°C?+30°C之间；第三加压泵D3将流向外输第十管线110的LNG加压泵出以外输给用户。第十一管线110将脱甲烷塔Cl的塔底获取的C2+送入脱乙烷塔C2进行精馏分离，其中，脱乙烷塔C2的操作压力为0.45MPaG?0.6MPaG，经多级气液传质后，脱乙烷塔C2的塔顶产生的气体主要成分为乙烷、塔底获取LPG。脱乙烷塔C2的塔顶产生的气体经过第二换热器E2换热后冷凝成液相进入缓冲罐Q2，其经过第四加压泵D4被加压泵出至脱乙烷塔C2的塔顶进入脱乙烷塔C2的顶端构成回流并提供脱乙烷塔C2进行精馏分离所需的液相股流；第二流量分配装置L2控制缓冲罐Q2的液相股流进入脱乙烯塔C2塔顶的流量，将缓冲罐Q2的液相股流分出脱乙烷塔C2进行精馏分离所需的液相股流后的多余部分导入乙烷储罐T2储存。脱乙烷塔C2的塔底产生的轻烃被第五加压泵D5加压泵出并存储在LPG储罐T3中，实现轻烃回收储存。在本发明的一个实施例中，得到的LPG产品的摩尔浓度不低于98%。
[0049]在本发明的一个实施例中，脱甲烷塔Cl的塔底设有第一再沸器Ml，，脱乙烷塔C2的塔底设有第二再沸器M2，分别用于使脱甲烷塔Cl及脱乙烷塔C2内塔釜的液体再次汽化。
[0050]其中，为了使传热最大化，在本发明的一个实施例中，第一换热器El和第二换热器E2均为板翘式换热器。
[0051]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0052]本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0053]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，其特征在于，包括LNG储罐、LPG储罐、第一换热器、第二换热器、脱甲烷塔、脱乙烷塔、贫气压缩机、气液分离罐、缓冲罐、第一流量分配装置、第一加压泵、第二加压泵、第三加压泵、第四加压泵、第五加压泵、LNG输出总管线、LNG输出第一管线、LNG输出第二管线、换热输出第三管线、甲烷气相输出第四管线、甲烷气液混合输出第五管线、气相甲烷输出第六管线、液相甲烷输出第七管线、压缩甲烷输出第八管线、气相换热输出第九管线、外输第十管线、换热输出第十七管线、C2+输出第十一管线、C2输出第十二管线、C2换热输出第十三管线、C2回流第十四管线、LPG储存进罐第十六管线，其中 所述第一加压泵设于所述LNG储罐中，所述LNG输出总管线一端与所述第一加压泵连接，另一端与所述第一流量分配装置连接，所述第一流量分配装置与所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线连接，所述第一加压泵将所述LNG储罐中的LNG加压泵出至所述LNG输出总管线，LNG被所述第一流量分配装置分为两股流分别流入所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线； 所述LNG输出第一管线与所述第一换热器的第一管道连接，所述第一换热器的第一管道与所述换热输出第三管线连接，所述换热输出第三管线与所述脱甲烷塔的上部连接，所述LNG输出第一管线中的LNG股流经所述第一换热器换热后由所述换热输出第三管线流入所述脱甲烷塔的上部； 所述LNG输出第二管线与所述第二换热器的第一管道连接，所述第二换热器的第一管道与所述换热输出第十七管线连接，所述换热输出第十七管线与所述脱甲烷塔的中部连接，所述LNG输出第二管线中的LNG股流经所述第二换热器换热后由所述换热输出第十七管线流入所述脱甲烷塔的中部； 所述脱甲烷塔对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱甲烷塔的塔顶产生贫气、塔底获取C2+ ； 所述脱甲烷塔的顶端连接所述甲烷气相输出第四管线，所述甲烷气相输出第四管线与所述第一换热器的第二管道连接，所述第一换热器的第二管道与所述甲烷气液混合输出第五管线的一端连接，所述甲烷气液混合输出第五管线的另一端连接于所述气液分离罐，所述气液分离罐的液相出口与所述液相甲烷输出第七管线的一端连接，所述气液分离罐的气相出口与所述气相甲烷输出第六管线的一端连接；所述液相甲烷输出第七管线与所述脱甲烷塔的顶端连接，所述第二加压泵设在所述液相甲烷输出第七管线上；所述气相甲烷输出第六管线的另一端与所述贫气压缩机连接，所述贫气压缩机与所述压缩甲烷输出第八管线的一端连接，所述压缩甲烷输出第八管线的另一端与所述第一换热器的第三管道连接，所述第一换热器的第三管道与所述气相换热输出第九管线连接；所述气相换热输出第九管线与所述外输第十管线连接，所述第三加压泵设在所述外输第十管线上； 所述贫气沿所述甲烷气相输出第四管线进入所述第一换热器进行换热后部分冷凝形成气液两相，气液两相的所述贫气经所述甲烷气液混合输出第五管线进入所述气液分离罐进行气相和液相分离；液相的所述贫气经所述液相甲烷输出第七管线进入所述脱甲烷塔的顶端构成回流并提供所述脱甲烷塔进行精馏分离所需的液相股流；气相的所述贫气经所述气相甲烷输出第六管线进入所述贫气压缩机，所述贫气压缩机将气相的所述贫气加压，加压后的所述贫气经所述压缩甲烷输出第八管线进入所述第一换热器的第三管道换热至液相并由所述气相换热输出第九管线输出至所述外输第十管线，所述第三加压泵将其加压泵出以外输给用户； 所述脱甲烷塔的塔底与所述脱乙烷塔通过所述C2+输出第十一管线连接，用于将所述脱甲烷塔的塔底获取的C2+送入所述脱乙烷塔进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体主要成分为乙烷、塔底获取LPG ； 所述脱乙烷塔的塔顶通过所述C2输出第十二管线与所述第二换热器的第二管道的一端连接，所述第二换热器的第二管道的另一端通过C2换热输出第十三管线与所述缓冲罐连接，所述缓冲罐通过所述C2回流第十四管线与所述脱乙烷塔的塔顶连接，所述第四加压泵设在所述C2回流第十四管线上，所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体经过所述第二换热器换热后冷凝成液相进入所述缓冲罐，其经过所述第四加压泵被加压泵出至所述脱乙烷塔的塔顶进入所述脱乙烷塔的顶端构成回流并提供所述脱乙烷塔进行精馏分离所需的液相股流； 所述脱乙烷塔的塔底通过所述LPG储存进罐第十六管线与所述LPG储罐连接，所述第五加压泵设在所述LPG储存进罐第十六管线上，所述第五加压泵将所述脱乙烷塔的塔底产生的轻烃加压泵出并存储在所述LPG储罐。
2.根据权利要求1所述的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，其特征在于，还设有气相输出第九副管线及气相调节阀，所述气相输出第九副管线的一端与所述压缩甲烷输出第八管线连接，其另一端与所述气相换热输出第九管线连接，使加压后的所述贫气一部分通过所述气相输出第九副管线直接流入所述外输第十管线；所述气相调节阀设在所述气相输出第九副管线上，所述气相调节阀控制流过所述气相输出第九副管线的所述贫气的流量，所述气相调节阀的开度使所述第一换热器的第一管道与第三管道的温差维持在+25°C ~+30°C之间。
3.根据权利要求1所述的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，其特征在于，所述脱甲烷塔的塔底及所述脱乙烷塔的塔底分别设有第一再沸器和第二再沸器，用于使所述脱甲烷塔及所述脱乙烷塔内塔釜的液体再次汽化。
4.根据权利要求1所述的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，其特征在于，还设有乙烷储罐、第二流量分配装置、C2+储存进罐第十五管线及第六加压泵，所述第二流量分配装置连接在所述缓冲罐与所述C2+回流第十四管线连接处，用于控制所述缓冲罐的液相股流进入所述脱乙烯塔塔顶的流量，所述第六加压泵设在所述C2+储存进罐第十五管线上。
5.根据权利要求1所述的利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，其特征在于，所述第一换热器和所述第二换热器均为板翘式换热器。
6.—种利用权利要求1~5任一项的液化天然气冷能回收轻烃的装置回收轻烃的方法，其特征在于，包括以下步骤: 通过所述第一加压泵将所述LNG储罐中的LNG加压泵出至所述LNG输出总管线，LNG被所述第一流量分配装置分为两股流分别流入所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线.所述LNG输出第一管线中的LNG股流经所述第一换热器换热后由所述换热输出第三管线流入所述脱甲烷塔的上部； 所述LNG输出第二管线中的LNG股流经所述第二换热器换热后由所述换热输出第十七管线流入所述脱甲烷塔的中部； 所述脱甲烷塔对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱甲烷塔的塔顶产生贫气、塔底获取C2+ ； 所述贫气沿所述甲烷气相输出第四管线进入所述第一换热器进行换热后部分冷凝形成气液两相，气液两相的所述贫气经所述甲烷气液混合输出第五管线进入气液分离罐进行气相和液相分离；液相的所述贫气经所述液相甲烷输出第七管线进入所述脱甲烷塔的顶端构成回流并提供所述脱甲烷塔进行精馏分离所需的液相股流；气相的所述贫气经所述气相甲烷输出第六管线进入所述贫气压缩机，所述贫气压缩机将气相的所述贫气加压，加压后的所述贫气经所述压缩甲烷输出第八管线进入所述第一换热器的第三管道换热至液相并由所述气相换热输出第九管线输出至所述外输第十管线，所述第三加压泵将其加压泵出以外输给用户； 将所述脱甲烷塔的塔底获取的C2+送入所述脱乙烷塔进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体主要成分为乙烷、塔底获取LPG ； 所述脱乙烷塔的塔顶产生的气体经过所述第二换热器换热后冷凝成液相进入所述缓冲罐，其经过所述第四加压泵被加压泵出至所述脱乙烷塔的塔顶进入所述脱乙烷塔的顶端构成回流并提供所述脱乙烷塔进行精馏分离所需的液相股流； 所述第五加压泵将所述脱乙烷塔的塔底产生的LPG加压泵出并存储在LPG储罐。
7.根据权利要求6所述的回收轻烃的方法，其特征在于，所述LNG输出第一管线与所述LNG输出第二管线中的股流摩尔量比为7.5:1~9.0:1。
8.根据权利要求6所述的回收轻烃的方法，其特征在于，所述第一加压泵的泵出口压力为 1.75MPaG ~2.25MPaG。
9.根据权利要求6所述的回收轻烃的方法，其特征在于，所述贫气压缩机的出口压力为 2.9MPaG ~3.3MPaG。
10.根据权利要求6所述的回收轻烃的方法，其特征在于，所述脱乙烷塔的操作压力为.0.45MPaG ~0.6MPaG。
【文档编号】F25J3/02GK103994635SQ201410191260
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】王红, 吴笛, 白改玲, 安小霞, 李佳, 苏燕兵 申请人:中国寰球工程公司