一种提高天然气中乙烷收率的回收装置的制作方法

本实用新型涉及天然气加工工艺技术领域，尤其是一种提高天然气中乙烷收率的回收装置。

背景技术：

天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用，天然气中除含有甲烷外，还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等更重要的烃类。轻烃回收是指天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收的过程。其目的一方面是为了控制天然气的烃露点以达到商品气质量指标，避免气液两相流动；另一方面，回收的液烃有很大的经济价值，可直接用作燃料或进一步分离成乙烷、丙烷、丁烷或丙丁烷混合物(液化气)、轻油等，也可用作化工原料。

目前，广泛应用于乙烷回收的工艺是部分干气循环工艺(Recycle Spli-Vapor process),简称RSV工艺。图1示出了现有技术的RSV乙烷回收装置，其工艺流程是：脱水后的天然气经第一冷箱1换热降温后进入低温分离器2分离，低温分离器2的气相分成两股流，一股气体流经膨胀机4膨胀降压降温后送入脱甲烷塔5的中部，另一股气体流与低温分离器2的部分液相混合后经第二冷箱3换热调压过冷后送入脱甲烷塔5的中上部；低温分离器2的另一部分液相经调压进入脱甲烷塔5中下部，并将部分外输气回流经第二冷箱3换热降温调压过冷后进入脱甲烷塔5的顶部。RSV工艺采用一股外输干气过冷回流进入脱甲烷塔顶部，该工艺主要通过调节干气回流量调节乙烷收率,仅适用于压力为4.0MPa～7.0MPa的原料气。可以看出，该工艺通用性差，仅适合某范围压力的原料气。在实际工作时，来自井口的原料气压力是不一致的，有高压原料气的也有低压原料气。受原料气压力的影响，当脱甲烷塔操作压力过高，其塔底温度易高于原料进气温度，脱甲烷塔重沸器要外部热源供给，同时脱甲烷塔操作压力过高，其建设费用将大幅增加，因此系统能耗显著增加，进而影响乙烷的回收。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述乙烷回收装置通用性差的技术问题是提供一种提高天然气中乙烷收率的回收装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种提高天然气中乙烷收率的回收装置，包括原料气入口、第一冷箱、低温分离器、第二冷箱、膨胀机和脱甲烷塔，所述原料气入口包括低压原料气入口和高压原料气入口，所述低压原料气入口依次通过第一分离器、第一压缩机、第一空冷器、第二分离器、第二压缩机、第二空冷器和第三压缩机与第一冷箱连接，所述高压原料气入口通过管道连接在第二空冷器与第三压缩机之间的管道上。

进一步是的，所述第一分离器为卧式分离器，卧式分离器分离出原料中夹带的大量游离液体和杂质。

进一步是的，所述第二分离器为立式分离器，通过立式分离器利用离心力的作用进一步分离原料中的少量游离液体和杂质。

进一步是的，所述第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机均为低压压缩机，性能更加稳定，多重布置的压缩机可更好给膨胀机提供足够的压差，提高乙烷回收率。

进一步是的，所述管道上设置有节流阀，可控制高压原料气入口的开闭，当原料气为单一的低压原料气时，可关闭高压原料气入口。

进一步是的，脱甲烷塔塔底设有重沸器。

进一步是的，所述脱甲烷塔为板式塔或填料塔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型回收装置可满足高压原料气和低压原料气同时进行回收，提高了装置的通用性；避免了脱甲烷塔操作压力过高导致系统能耗显著增加的问题；双重布置的分离器对原料气的分离效果更好，多重布置的压缩机可更好给膨胀机提供足够的压差，进而提高了乙烷回收率。

附图说明

图1是现有技术的RSV乙烷回收装置。

图2是本实用新型的结构示意图。

图中标记为：1、第一冷箱；2、低温分离器；3、第二冷箱；4、膨胀机；5、脱甲烷塔；6、低压原料气入口；7、高压原料气入口；8、第一分离器；9、第二分离器；10、第一空冷器；11、第二空冷器；12、第一压缩机；13、第二压缩机；14、第三压缩机；15、节流阀；16、管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图图2所示，本实用新型的一种提高天然气中乙烷收率的回收装置，包括原料气入口、第一冷箱1、低温分离器2、第二冷箱3、膨胀机4和脱甲烷塔5，所述原料气入口包括低压原料气入口6和高压原料气入口7，所述低压原料气入口6依次通过第一分离器8、第一压缩机12、第一空冷器10、第二分离器9、第二压缩机13、第二空冷器11和第三压缩机14与第一冷箱1连接，所述高压原料气入口7通过管道16连接在第二空冷器11与第三压缩机14之间的管道上；所述第一分离器8为卧式分离器；所述第二分离器9为立式分离器；所述第一压缩机12、第二压缩机13、第三压缩机14均为低压压缩机；所述管道上设置有节流阀15；脱甲烷塔5塔底设有重沸器；所述脱甲烷塔5为板式塔或填料塔。

来自井口的低压原料气进入卧式分离器，分离出原料中夹带的游离液体和杂质，再经过立式分离器，利用离心力的作用进一步对原料气进行分离，通过第二压缩机13增压到2.8MPa后与来自井口的高压原料气一起通过第三压缩机14增压到4.2MPa，再经第一冷箱1换热降温后进入低温分离器2分离，低温分离器2的气相分成两股流，一股气体流经膨胀机4膨胀降压降温后送入脱甲烷塔5的中部，另一股气体流与低温分离器2的部分液相混合后经第二冷箱3换热调压过冷后送入脱甲烷塔5的中上部；低温分离器2的另一部分液相经调压进入脱甲烷塔5中下部，并将部分外输气回流经第二冷箱3换热降温调压过冷后进入脱甲烷塔5的顶部。