一种天然气乙烷回收装置的制作方法

文档序号:20640791发布日期:2020-05-06 23:47阅读:334来源:国知局

本申请涉及乙烷回收领域,具体而言,涉及一种天然气乙烷回收装置。



背景技术:

现有的乙烷回收装置一般通过冷箱将天然气一次冷却至较低温度,冷却后的天然气进入天然气分离器中,在天然气分离器中冷凝的液态天然气再进入甲烷接触塔中。在回收乙烷的过程中,通过冷箱将天然气一侧冷却至较低温度需要消耗较高能量的。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种天然气乙烷回收装置,以改善通过冷箱将天然气一侧冷却至较低温度需要消耗较高能量的问题。

本申请实施例提供一种天然气乙烷回收装置,包括三相分离器、冷箱、制冷装置、天然气分离器、甲烷接触塔和乙烷精馏塔;

所述三相分离器具有原料天然气入口、气相输出口和油相输出口;

所述冷箱具有相互连通的第一制冷入口和第一制冷出口以及相互连通的第二制冷入口和第二制冷出口,所述第一制冷入口与所述气相输出口相连;

所述制冷装置用于为所述冷箱提供冷量;

所述天然气分离器具有天然气进口、气相出口和液相出口,所述天然气进口与所述第一制冷出口相连,所述气相出口与所述第二制冷入口相连;

所述甲烷接触塔具有第一入口、第二入口、甲烷排出口、油相入口和重料出口,所述第一入口与所述液相出口相连,第二入口与所述第二制冷出口相连,所述油相入口与所述油相输出口相连;

所述乙烷精馏塔具有重料入口、乙烷排出口和重烃出口,所述重料入口与所述重料出口相连。

上述技术方案中,原料天然气进入三相分离器内,含有重烃的油相直接从油相输出口流至油相入口并进入甲烷接触塔内;三相分离器内的气相从气相输出口流至第一制冷入口并进入冷箱,气相在冷箱内初次冷却(将气相冷却到相对较高的温度,比如,-30℃~-40℃)后从第一制冷出口流至天然气进口并进入天然气分离器;天然气分离器内冷凝的液相从液相出口流至第一入口并进入甲烷接触塔内,液相避免进一步冷却节约了冷量,降低制冷能耗;天然气分离器内的气相从气相出口流至第二制冷入口并进入冷箱,气相在冷箱内再次冷却(将气相冷却到相对较低的温度,比如,-70℃~-90℃)后从第二制冷出口流至第二入口并进入甲烷接触塔;甲烷接触塔内的气相甲烷从甲烷排出口排出,甲烷接触塔内含有乙烷和重烃的重组分物质从重料出口流至重料入口并进入至乙烷精馏塔内,最终气相乙烷从乙烷排出口排出,重烃中的重烃排出口排出。这种天然气乙烷回收装置可使天然气进入冷箱进行一次冷却后气液分离,气相再次进入冷箱二次冷却后再进入甲烷接触塔,液相直接进入甲烷接触塔,有效降低了能耗。

另外,本申请实施例的天然气乙烷回收装置还具有如下附加的技术特征:

在本申请的一些实施例中,所述制冷装置与所述冷箱共同形成气相冷剂输送回路和液相冷剂输送回路。

上述技术方案中,制冷装置与冷箱之间形成气相冷剂输送回路和液相冷剂输送回路,气相冷剂在气相冷剂输送回路中流动过程中,可对冷箱制冷,液相冷剂在液相冷剂输送回路中流动过程中,也可对冷箱制冷。但气相冷剂和液相冷剂的制冷能力并不相同,比如气相冷剂可制冷至-80℃~-100℃,液相冷剂可制冷至-45℃~-75℃,从而使冷箱形成制冷梯度,可根据制冷情况选择制冷温度,以进一步降低能耗。比如,在对从第一制冷入口进入至冷箱的气相天然气进行冷却时,则可采用液相冷剂对冷箱制冷;在对从第二制冷口进入至冷箱的气相天然气进行冷却时,则可采用气相冷剂对冷箱制冷。

在本申请的一些实施例中,所述制冷装置具有气相冷剂出口、液相冷剂出口和制冷剂回流口;

所述冷箱还具有相互连通的第三制冷入口和第三制冷出口、相互连通的第四制冷入口和第四制冷出口、相互连通的第一复热入口和第一复热出口以及相互连通的第二复热入口和第二复热出口;

所述气相冷剂出口与所述第三制冷入口相连,所述第三制冷出口与所述第一复热入口相连,所述第一复热出口与所述第二复热入口相连,所述第二复热出口与所述制冷剂回流口相连,气相冷剂在所述气相冷剂输送回路中流动依次经过所述气相冷剂出口、所述第三制冷入口、所述第三制冷出口、所述第一复热入口、所述第一复热出口、所述第二复热入口、所述第二复热出口和所述制冷剂回流口;

所述液相冷剂出口与所述第四制冷入口相连,所述第四制冷出口与所述第二复热入口相连,液相冷剂在所述液相冷剂输送回路中流动依次经过所述液相冷剂出口、所述第四制冷入口、所述第四制冷出口、所述第二复热入口、所述第二复热出口和所述制冷剂回流口。

上述技术方案中,从制冷装置的气相冷剂出口流出的气相冷剂流至第三制冷入口并进入冷箱,气相冷剂在冷箱内冷却后从第三制冷出口流至第一复热入口并进入冷箱复热,复热后的气相冷剂从第一复热出口流至第二复热入口;从制冷装置的液相冷剂出口流出的液相冷剂流至第四制冷入口并进入冷箱,液相冷剂在冷箱内冷却后从第四制冷出口流至第二复热入口与气相冷剂混合并进入冷箱复热;复热后的混合冷剂从第二复热出口流至冷剂回流口并返回制冷装置。

在本申请的一些实施例中,所述第三制冷出口与所述第一复热入口通过第一节流装置相连;

所述第四制冷出口与所述第二复热入口通过第二节流装置相连。

上述技术方案中,第三制冷出口与第一复热入口通过第一节流装置相连,第一节流装置可对从第三制冷出口流出的气相冷剂进行节流,以进一步降低气相冷剂的温度。

第四制冷出口与第二复热入口通过第二节流装置相连,第二节流装置可对从第四制冷出口流出的液相冷剂进行节流,以进一步降低液相冷剂的温度。

在本申请的一些实施例中,所述甲烷接触塔内部设有至少一个分隔帽,所述甲烷接触塔内部位于每个分隔帽上侧的空间为第一空间,位于每个分隔帽下侧的空间为第二空间;

所述甲烷接触塔具有与第一空间连通的重烃输出口和与第二空间连通的重烃回流口;

所述冷箱还具有相互连通的第三复热入口和第三复热出口,所述第三复热入口与所述重烃输出口相连,所述第三复热出口与所述重烃回流口相连。

上述技术方案中,甲烷接触塔的第一空间内的温度较低的重烃可从重烃输出口流至第三复热入口并进入至冷箱复热,复热后重烃从第三复热出口流至重烃回流口并回流至甲烷接触塔的第二空间内。在此过程中,重烃的与冷箱进行热交换,冷箱在将重烃的温度升高的同时,利用了重烃的冷量,有效降低了能耗。

在本申请的一些实施例中,所述天然气乙烷回收装置还包括甲烷回流罐;

所述甲烷回流罐具有甲烷输入口和甲烷输出口;

所述甲烷接触塔具有甲烷回流口;

所述冷箱还具有相互连通的第四复热入口和第四复热出口以及相互连通的第五制冷入口和第五制冷出口;

所述第四复热入口和所述第五制冷入口均与所述甲烷排出口相连,所述第五制冷出口与所述甲烷输入口相连,所述甲烷输出口与所述甲烷回流口相连;

其中,所述第四复热出口用于输出气相甲烷。

上述技术方案中,从甲烷接触塔的甲烷排出口排出的气相甲烷分为两股,一股流至第四复热入口并进入冷箱复热,复热后的气相甲烷从第四复热出口排出外输;另一股流至第五制冷入口并进入冷箱,该股气相甲烷在冷箱内冷却后从第五制冷出口流至甲烷输入口并进入甲烷回流罐冷凝,甲烷回流罐内的液相甲烷从甲烷输出口流至甲烷回流口并作为回流液进入甲烷接触塔内,以提高甲烷的纯度。

在本申请的一些实施例中,所述天然气乙烷回收装置还包括乙烷回流罐;

所述乙烷回流罐具有气相乙烷输出口、液相乙烷输出口和乙烷输入口;

所述乙烷精馏塔具有乙烷回流口;

所述冷箱还具有相互连通的第五复热入口和第五复热出口以及相互连通的第六制冷入口和第六制冷出口;

所述乙烷排出口与第六制冷入口相连,所述第六制冷出口与所述乙烷输入口相连,所述气相乙烷输出口与所述第五复热入口相连,所述液相乙烷输出口与所述乙烷回流口相连;

其中,所述第五复热出口用于输出气相乙烷。

上述技术方案中,从乙烷精馏塔的乙烷排出口排出的气相乙烷流至第六制冷入口并进入冷箱,在冷箱内冷却后的乙烷从第六制冷出口流至乙烷输入口并进入至乙烷回流罐。乙烷回流罐内的气相乙烷从气相乙烷输出口流至第五复热入口并进入冷箱复热,复热后的乙烷从第五复热出口排出外输;乙烷回流罐内的液相乙烷从液相乙烷输出口流至乙烷回流口并回流至乙烷精馏塔内,以提高乙烷的纯度。

在本申请的一些实施例中,所述天然气乙烷回收装置还包括脱水装置;

所述脱水装置具有脱水进口和脱水出口,所述脱水进口与所述气相输出口相连,所述脱水出口与所述第一制冷入口相连。

上述技术方案中,脱水装置可对进入第一制冷入口的天然气进行脱水处理,防止冷箱和甲烷接触塔出现冰堵现象。

在本申请的一些实施例中,所述脱水出口与所述天然气进口通过第一流量调节装置相连。

上述技术方案中,脱水出口与天然气进口通过第一流量调节装置相连,第一流量调节装置可调节经过脱水装置脱水后直接从脱水出口流至天然气进口的天然气的流量,从而对进入天然气分离器的天然气的温度进行调节。

在本申请的一些实施例中,所述气相出口与所述第二入口通过第二流量调节装置相连。

上述技术方案中,气相出口与第二入口通过第二流量调节装置相连,第二流量调节装置可调节直接从气相出口流至第二入口的天然气的流量,从而对从第二入口进入甲烷接触塔的天然气的温度进行调节。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的天然气乙烷回收装置的结构示意图;

图2为制冷装置与冷箱的连接示意图;

图3为本申其他请实施例提供的天然气乙烷回收装置的第一种可能的结构示意图;

图4为本申其他请实施例提供的天然气乙烷回收装置的第二种可能的结构示意图。

图标:200-天然气乙烷回收装置;10-三相分离器;11-天然气入口;12-气相输出口;13-油相输出口;14-液相输出口;20-冷箱;21-第一制冷入口;22-第一制冷出口;23-第二制冷入口;24-第二制冷出口;25-第三制冷入口;26-第三制冷出口;27-第四制冷入口;28-第四制冷出口;29-第五制冷入口;30-第五制冷出口;31-第六制冷入口;32-第六制冷出口;33-第一复热入口;34-第一复热出口;35-第二复热入口;36-第二复热出口;37-第三复热入口;38-第三复热出口;39-第四复热入口;40-第四复热出口;41-第五复热入口;42-第五复热出口;50-制冷装置;51-气相冷剂输送回路;52-液相冷剂输送回路;53-制冷剂回流口;54-气相冷剂出口;55-液相冷剂出口;60-天然气分离器;61-天然气进口;62-气相出口;63-液相出口;70-甲烷接触塔;71-第一入口;72-第二入口;73-甲烷排出口;74-油相入口;75-重料出口;76-重烃输出口;77-重烃回流口;78-分隔帽;781-填料;79-甲烷回流口;80-乙烷精馏塔;81-重料入口;82-乙烷排出口;83-重烃出口;84-乙烷回流口;90-甲烷回流罐;91-甲烷输入口;92-甲烷输出口;100-乙烷回流罐;101-气相乙烷输出口;102-液相乙烷输出口;103-乙烷输入口;110-再沸器;120-脱水装置;1201-脱水进口;1202-脱水出口;130-第一流量调节装置;140-第二流量调节装置;150-脱碳装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

如图1所示,本申请实施例提供一种天然气乙烷回收装置200,包括三相分离器10、冷箱20、制冷装置50、天然气分离器60、甲烷接触塔70和乙烷精馏塔80。

三相分离器10具有原料天然气入口11、气相输出口12和油相输出口13;冷箱20具有相互连通的第一制冷入口21和第一制冷出口22以及相互连通的第二制冷入口23和第二制冷出口24,第一制冷入口21与气相输出口12相连;制冷装置50用于为冷箱20提供冷量;天然气分离器60具有天然气进口61、气相出口62和液相出口63,天然气进口61与第一制冷出口22相连,气相出口62与第二制冷入口23相连;甲烷接触塔70具有第一入口71、第二入口72、甲烷排出口73、油相入口74和重料出口75,第一入口71与液相出口63相连,第二入口72与第二制冷出口24相连,油相入口74与油相输出口13相连;乙烷精馏塔80具有重料入口81、乙烷排出口82和重烃出口83,重料入口81与重料出口75相连。

原料天然气进入三相分离器10内,含有重烃的油相直接从油相输出口13流至油相入口74并进入甲烷接触塔70内;三相分离器10内的气相从气相输出口12流至第一制冷入口21并进入冷箱20,气相在冷箱20内初次冷却(将气相冷却到相对较高的温度,比如,-30℃~-40℃)后从第一制冷出口22流至天然气进口61并进入天然气分离器60;天然气分离器60内冷凝的液相从液相出口63流至第一入口71并进入甲烷接触塔70内,液相避免进一步冷却节约了冷量,降低制冷能耗;天然气分离器60内的气相从气相出口62流至第二制冷入口23并进入冷箱20,气相在冷箱20内再次冷却(将气相冷却到相对较低的温度,比如,-70℃~-90℃)后从第二制冷出口24流至第二入口72并进入甲烷接触塔70内;甲烷接触塔70内的气相甲烷从甲烷排出口73排出,甲烷接触塔70内含有乙烷和重烃的重组分物质从重料出口75流至重料入口81并进入至乙烷精馏塔80内,最终气相乙烷从乙烷排出口82排出,重烃从重烃出口83排出。这种天然气乙烷回收装置200可使天然气进入冷箱20进行一次冷却后气液分离,气相再次进入冷箱20二次冷却后再进入甲烷接触塔70,液相直接进入甲烷接触塔70,有效降低了能耗。

其中,三相分离器10还包括液相输出口14,三相分离器10中的液相从液相输出口14排出。甲烷排出口73设于甲烷接触塔70的顶部,重料出口75设于甲烷接触塔70的底部。乙烷排出口82设于乙烷精馏塔80的顶部,重烃出口83设于乙烷精馏塔80的底部。气相输出口12与第一制冷入口21通过管道相连;第一制冷出口22与天然气进口61通过管道相连;气相出口62与第二制冷入口23通过管道相连,第二制冷出口24与第二入口72通过管道相连;液相出口63与第一入口71通过管道连通,该管道上设有流量调节阀;油相输出口13与油相入口74通过管道相连,该管道上可设置输送泵,以将油相泵送至油相入口74并进入甲烷接触塔70;重料出口75与重料入口81之间设有再沸器110,再沸器110与重料出口75通过管道相连,再沸器110与重料入口81通过管道相连,再沸器110与重料入口81之间的管道上设有流量调节阀,从重料出口75流出的重组分物质通过再沸器110加热后,气相回流至甲烷接触塔70内,液相流至重料入口81并进入乙烷精馏塔80。

进一步地,如图2所示,制冷装置50与冷箱20共同形成气相冷剂输送回路51和液相冷剂输送回路52。

制冷装置50与冷箱20之间形成气相冷剂输送回路51和液相冷剂输送回路52,气相冷剂在气相冷剂输送回路51中流动过程中,可对冷箱20制冷,液相冷剂在液相冷剂输送回路52中流动过程中,也可对冷箱20制冷。但气相冷剂和液相冷剂的制冷能力并不相同,比如气相冷剂可制冷至-80℃~-100℃,液相冷剂可制冷至-45℃~-75℃,从而使冷箱20形成制冷梯度,可根据制冷情况选择制冷温度,以进一步降低能耗。比如,在对从第一制冷入口21进入至冷箱20的气相天然气进行冷却时,则可采用液相冷剂对冷箱20制冷;在对从第二制冷口进入至冷箱20的气相天然气进行冷却时,则可采用气相冷剂对冷箱20制冷。

气相冷剂输送回路51用于输送气相冷剂,液相冷剂输送回路52用于输送液相冷剂,即制冷装置50的制冷剂既有气相冷剂,又有液相冷剂。在其他实施例中,制冷装置50的制冷剂也可只有气相冷剂或液相冷剂。

可选地,制冷装置50具有制冷剂回流口53、气相冷剂出口54和液相冷剂出口55;

冷箱20还具有相互连通的第三制冷入口25和第三制冷出口26、相互连通的第四制冷入口27和第四制冷出口28、相互连通的第一复热入口33和第一复热出口34以及相互连通的第二复热入口35和第二复热出口36;

气相冷剂出口54与第三制冷入口25相连,第三制冷出口26与第一复热入口33相连,第一复热出口34与第二复热入口35相连,第二复热出口36与制冷剂回流口53相连,气相冷剂在气相冷剂输送回路51中流动依次经过气相冷剂出口54、第三制冷入口25、第三制冷出口26、第一复热入口33、第一复热出口34、第二复热入口35、第二复热出口36和制冷剂回流口53;

液相冷剂出口55与第四制冷入口27相连,第四制冷出口28与第二复热入口35相连,液相冷剂在液相冷剂输送回路52中流动依次经过液相冷剂出口55、第四制冷入口27、第四制冷出口28、第二复热入口35、第二复热出口36和制冷剂回流口53。

从制冷装置50的气相冷剂出口54流出的气相冷剂流至第三制冷入口25并进入冷箱20,气相冷剂在冷箱20内冷却后从第三制冷出口26流至第一复热入口33并进入冷箱20复热,复热后的气相冷剂从第一复热出口34流至第二复热入口35;从制冷装置50的液相冷剂出口55流出的液相冷剂流至第四制冷入口27并进入冷箱20,液相冷剂在冷箱20内冷却后从第四制冷出口28流至第二复热入口35与气相冷剂混合并进入冷箱20复热;复热后的混合冷剂从第二复热出口36流至制冷剂回流口53并返回制冷装置50。

其中,气相冷剂出口54与第三制冷入口25通过管道相连;第三制冷出口26与第一复热入口33通过管道相连;第一复热出口34与第二复热入口35通过管道相连;第二复热出口36与制冷剂回流口53通过管道相连;液相冷剂出口55与第四制冷入口27通过管道相连;第四制冷出口28与第二复热入口35通过管道相连。

可选地,第三制冷出口26与第一复热入口33通过第一节流装置相连;第四制冷出口28与第二复热入口35通过第二节流装置相连。

上述结构中,第三制冷出口26与第一复热入口33通过第一节流装置相连,第一节流装置可对从第三制冷出口26流出的气相冷剂进行节流,以进一步降低气相冷剂的温度。

第四制冷出口28与第二复热入口35通过第二节流装置相连,第二节流装置可对从第四制冷出口28流出的液相冷剂进行节流,以进一步降低液相冷剂的温度。

通过第一节流装置对气相冷剂进行节流,通过第二节流装置对液相冷剂进行节流,可产生不同温位的冷量提供冷源实现阶梯利用。

其中,第三制冷出口26与第一复热入口33之间的管道分为两段,一段连接于第三制冷出口26与第一节流装置之间,另一段连接于第一节流装置与第一复热入口33之间。第四制冷出口28与第二复热入口35之间的管道分为两段,一段连接于第四制冷出口28与第二节流装置之间,另一端连接于第二节流装置与第二复热入口35之间。

示例性的,第一节流装置和第二节流装置均为节流阀。

进一步地,如图1所示,甲烷接触塔70内部设有至少一个分隔帽78,甲烷接触塔70内部位于每个分隔帽78上侧的空间为第一空间,位于每个分隔帽78下侧的空间为第二空间。甲烷接触塔70具有与第一空间连通的重烃输出口76和与第二空间连通的重烃回流口77。冷箱20还具有相互连通的第三复热入口37和第三复热出口38,第三复热入口37与重烃输出口76相连,第三复热出口38与重烃回流口77相连。

甲烷接触塔70的第一空间内的温度较低的重烃可从重烃输出口76流至第三复热入口37并进入至冷箱20复热,复热后重烃从第三复热出口38流至重烃回流口77并回流至甲烷接触塔70的第二空间内。在此过程中,重烃的与冷箱20进行热交换,冷箱20在将重烃的温度升高的同时,利用了重烃的冷量,有效降低了能耗。

可选地,重烃输出口76与第三复热入口37通过循环泵相连,循环泵的作用是将第一空间内的重烃泵送至第三复热入口37并进入冷箱20。

第一空间内的重烃通过循环泵抽出后,经过冷箱20复热后将回流至第二空间内,即重烃从甲烷接触塔70的第n层抽出,复热后回流至甲烷接触塔70的第n+1层。

示例性的,甲烷接触塔70内部从上至下设有三个分隔帽78,最上侧的分隔帽78上侧的空间内设有间隔分布的三层填料781,每相邻的两个分隔帽78之间设有一层填料781,最下侧的分隔帽78下侧的空间内设有一侧填料781。分隔帽78与其上侧的填料781之间的空间与重烃输出口76连通,分隔帽78与其下侧的填料781之间的空间与重烃回流口77连通。最下侧的分隔帽78与其下侧的填料781之间的空间与油相入口74连通;最上层侧填料781与第二层填料781之间的空间与第二入口72连通;第二层填料781与第三层填料781之间的空间与第一入口71连通。

其中,重烃输出口76与循环泵通过管道相连;循环泵与第三复热入口37通过管道相连接,该管道上设有流量调节阀;第三复热出口38与重烃回流口77通过管道相连。

进一步地,天然气乙烷回收装置200还包括甲烷回流罐90。甲烷回流罐90具有甲烷输入口91和甲烷输出口92。甲烷接触塔70具有甲烷回流口79。冷箱20还具有相互连通的第四复热入口39和第四复热出口40以及相互连通的第五制冷入口29和第五制冷出口30。第四复热入口39和第五制冷入口29均与甲烷排出口73相连,第五制冷出口30与甲烷输入口91相连,甲烷输出口92与甲烷回流口79相连。其中,第四复热出口40用于输出气相甲烷。

从甲烷接触塔70的甲烷排出口73排出的气相甲烷分为两股,一股流至第四复热入口39并进入冷箱20复热,复热后的气相甲烷从第四复热出口40排出外输;另一股流至第五制冷入口29并进入冷箱20,该股气相甲烷在冷箱20内冷却后从第五制冷出口30流至甲烷输入口91并进入甲烷回流罐90冷凝,甲烷回流罐90内的液相甲烷从甲烷输出口92流至甲烷回流口79并作为回流液进入甲烷接触塔70内,以提高甲烷的纯度。

其中,甲烷排出口73与第四复热入口39通过管道相连,第四复热出口40外接有用于输送天然气的管道;甲烷排出口73与第五制冷入口29通过管道相连;第五制冷出口30与甲烷输入口91通过管道相连;甲烷输出口92与甲烷回流口79通过管道相连,该管道上设有甲烷回流泵,甲烷回流泵与甲烷回流口79之间的管道上设有流量调节阀。

进一步地,天然气乙烷回收装置200还包括乙烷回流罐100。乙烷回流罐100具有气相乙烷输出口101、液相乙烷输出口102和乙烷输入口103。乙烷精馏塔80具有乙烷回流口84。冷箱20还具有相互连通的第五复热入口41和第五复热出口42以及相互连通的第六制冷入口31和第六制冷出口32。乙烷排出口82与第六制冷入口31相连,第六制冷出口32与乙烷输入口103相连,气相乙烷输出口101与第五复热入口41相连,液相乙烷输出口102与乙烷回流口84相连。其中,第五复热出口42用于输出气相乙烷。

从乙烷精馏塔80的乙烷排出口82排出的气相乙烷流至第六制冷入口31并进入冷箱20,在冷箱20内冷却后的乙烷从第六制冷出口32流至乙烷输入口103并进入至乙烷回流罐100。乙烷回流罐100内的气相乙烷从气相乙烷输出口101流至第五复热入口41并进入冷箱20复热,复热后的乙烷从第五复热出口42排出外输;乙烷回流罐100内的液相乙烷从液相乙烷输出口102流至乙烷回流口84并回流至乙烷精馏塔80内,以提高乙烷的纯度。

其中,乙烷排出口82与第六制冷入口31通过管道相连;第六制冷出口32与乙烷输入口103通过管道相连;气相乙烷输出口101与第五复热入口41通过管道相连;第五复热出口42外接有管道,该管道用于外输乙烷;液相乙烷输出口102与乙烷回流口84通过管道连通,管道上设有乙烷回流泵,乙烷回流泵用于将乙烷回流罐100中的液相乙烷泵送至乙烷回流口84并进入至乙烷精馏塔80内,乙烷回流泵与乙烷回流口84之间设有流量调节阀。

进一步地,天然气乙烷回收装置200还包括脱水装置120。

脱水装置120具有脱水进口1201和脱水出口1202,脱水进口1201与气相输出口12相连,脱水出口1202与第一制冷入口21相连。

上述结构中,脱水装置120可对进入第一制冷入口21的天然气进行脱水处理,防止冷箱20和甲烷接触塔70出现冰堵现象。在其他实施例中,若天然气中水分含量较低也可不设置脱水装置120。

其中,三相分离器10的气相输出口12与冷箱20的第一制冷入口21之间的管道分为两段,一段连接于气相输出口12与脱水进口1201之间,另一段连接于脱水出口1202与第一制冷入口21之间。

可选地,脱水出口1202与天然气进口61通过第一流量调节装置130相连。

上述结构中,脱水出口1202与天然气进口61通过第一流量调节装置130相连,第一流量调节装置130可调节经过脱水装置120脱水后直接从脱水出口1202流至天然气进口61的天然气的流量,从而对进入天然气分离器60的天然气的温度进行调节。

其中,第一流量调节装置130与脱水出口1202通过管道相连,第一流量调节装置130与天然气进口61通过管道相连。示例性的,第一流量调节装置130为流量调节阀。

进一步地,气相出口62与第二入口72通过第二流量调节装置140相连。

上述结构中,气相出口62与第二入口72通过第二流量调节装置140相连,第二流量调节装置140可调节直接从气相出口62流至第二入口72的天然气的流量,从而对从第二入口72进入甲烷接触塔70的天然气的温度进行调节。

其中,第二流量调节装置140与气相出口62通过管道相连,第二流量调节装置140与第二入口72通过管道相连。示例性的,第二流量调节装置140为流量调节阀。

此外,本实施例中,乙烷精馏塔80的重烃出口83连接有再沸器110,再发气与重烃出口83通过管道相连。从重烃出口83流出的重烃经过再沸器110加热后,气相回流至乙烷精馏塔80内,液相从再沸器110中排出。

在其他实施例中,若原料天然气中含有二氧化碳,则可在整个装置中加入脱碳装置150。

若原料天然气中的二氧化碳的含量大于或等于3%,如图3所示,则可在三相分离器10的气相输出口12与脱水装置120的脱水进口1201之间串入脱碳装置150。脱碳装置150可对从气相输出口12流出的气相天然气进行脱碳处理。

若原料天然气中的二氧化碳的含量小于3%,如图4所示,则可在冷箱20的第五复热出口42外接脱碳装置150,当然,脱碳装置150的出口也可外接一脱水装置120。脱碳装置150可对从第五复热出口42流出的乙烷进行脱碳处理,脱水装置120可对脱碳处理后的乙烷进行脱水处理。

以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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