一种从伴生气中回收液化乙烷联产液化天然气的装置的制作方法

1.本实用新型涉及轻烃回收以及天然气液化的技术领域，尤其是涉及一种从伴生气中回收液化乙烷联产液化天然气的装置。


背景技术：

2.油田伴生气又称油田气，俗称瓦斯，是一种伴随石油从油井中溢出的天然气。主要成分是甲烷、乙烷等低分子烷烃，还含有相当数量的丙烷、丁烷、戊烷等。
3.国内油气田大部分轻烃回收装置以回收丙烷及丙烷以上组分为主要目的，生产液化石油气等产品，国内以回收乙烷及乙烷以上组分为目的的轻烃回收装置很少。
4.以乙烷为原料生产乙烯技术成熟，具有成本低、收率高、投资少、污染小等优点。油田伴生气中含有大量的乙烷组分，将其回收后用于生产乙烯具有良好的经济效益。
5.以前油田伴生气都是直接燃烧排放，既造成大量能源浪费，又排放大量的温室气体污染环境。因此，面对环境保护政策的日趋严格，以及能源日益紧张的情况，将天然气液化中的冷剂制冷循环运用于乙烷回收工艺，用于油田伴生气的回收液化，不仅能达到节能减排的效果，还具有相当的经济价值。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种从伴生气中回收液化乙烷联产液化天然气的装置，其通过对油田伴生气的再处理，实现液态乙烷、液态天然气和液态石油的制备，具有良好的经济效益。
7.本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
8.一种从伴生气中回收液化乙烷联产液化天然气的装置，包括原料气输送管道，还包括冷箱预冷器、冷箱液化器、冷箱深冷器、脱甲烷塔、脱乙烷塔、混合冷剂制冷循环系统、甲烷制冷循环系统和丙烷制冷循环系统，所述原料气输送管道依次连接冷箱预冷器、冷箱液化器和脱甲烷塔，脱甲烷塔的顶部还依次连接有脱甲烷塔顶冷却器、脱甲烷塔顶分离器、冷箱深冷器和液化天然气储罐，脱甲烷塔的下部连接有脱甲烷再沸器，所述脱乙烷塔上连接有脱乙烷塔预热器，脱乙烷塔通过脱乙烷塔预热器与脱甲烷再沸器连接，脱乙烷塔的上部依次连接有脱乙烷塔顶冷却器、脱乙烷塔顶分离器，脱乙烷塔顶分离器依次与冷箱预冷器、冷箱液化器和液态乙烷储罐连接。
9.优选地，所述脱乙烷塔的下部连接有脱乙烷再沸器，脱乙烷再沸器上外接液化石油气储罐。
10.优选地，所述混合冷剂制冷循环系统包括：混合冷剂压缩机、混合冷剂冷却器、混合冷剂分离器、混合冷剂液相节流阀、混合冷剂气相节流阀和混合冷剂混合器，混合冷剂压缩机出口依次与混合冷剂冷却器、冷箱预冷器、混合冷剂分离器连接；混合冷剂分离器上部依次与冷箱液化器、冷箱深冷器的中部入口、混合冷剂气相节流阀、冷箱深冷器上部入口连接，混合冷剂分离器底部依次与冷箱液化器下部入口、混合冷剂液相节流阀连接，混合冷剂
气相节流阀和混合冷剂液相节流阀通过混合冷剂混合器依次与冷箱液化器、冷箱预冷器和混合冷剂压缩机远离混合冷剂冷却器的一端连接形成回路。
11.优选地，所述甲烷制冷循环系统包括：甲烷制冷压缩机、甲烷冷剂冷却器、冷箱预冷器、冷箱液化器和甲烷冷剂节流阀，所述甲烷制冷压缩机依次与甲烷冷剂冷却器、冷箱预冷器、冷箱液化器、甲烷冷剂节流阀、脱甲烷塔顶冷却器、冷箱液化器、冷箱预冷器、甲烷制冷压缩机入口连接形成回路。
12.优选地，所述丙烷制冷循环系统包括：丙烷制冷压缩机、丙烷冷剂冷却器、丙烷制冷第一分配器、丙烷冷剂第一节流阀、经济器换热器、丙烷冷剂混合器、丙烷制冷第二分配器、丙烷冷剂第三节流阀和丙烷冷剂第二节流阀，所述丙烷制冷压缩机依次与丙烷冷剂冷却器、脱乙烷塔底再沸器、脱乙烷塔预热器、脱甲烷塔底再沸器连接，脱甲烷塔底再沸器出口与丙烷制冷第一分配器连接，丙烷制冷第一分配器出口分两路，一路依次与丙烷冷剂第一节流阀、经济器换热器、丙烷冷剂混合器、丙烷制冷压缩机入口连接，另一路与经济器换热器、丙烷制冷第二分配器连接，丙烷制冷第二分配器出口分两路，一路依次与丙烷冷剂第三节流阀、脱乙烷塔顶冷却器、丙烷冷剂混合器、丙烷制冷压缩机入口连接，另一路与丙烷冷剂第二节流阀、冷箱预冷器、丙烷冷剂混合器、丙烷制冷压缩机入口连接。
13.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
14.通过设置冷箱预冷器、冷箱液化器、冷箱深冷器、脱甲烷塔、脱乙烷塔、混合冷剂制冷循环系统、甲烷制冷循环系统和丙烷制冷循环系统，并将原料气输送管道依次连接冷箱预冷器、冷箱液化器和脱甲烷塔，脱甲烷塔的顶部还依次连接脱甲烷塔顶冷却器、脱甲烷塔顶分离器、冷箱深冷器和液化天然气储罐，脱甲烷塔的下部连接有脱甲烷再沸器，脱乙烷塔上连接有脱乙烷塔预热器，脱乙烷塔通过脱乙烷塔预热器与脱甲烷再沸器连接，脱乙烷塔的上部依次连接有脱乙烷塔顶冷却器、脱乙烷塔顶分离器，脱乙烷塔顶分离器依次与冷箱预冷器、冷箱液化器和液态乙烷储罐连接。通过对油田伴生气的再处理，实现液态乙烷、液态天然气和液态石油的制备，具有良好的经济效益。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
16.图1是本实用新型的整体结构连接示意图。
17.图中，1、冷箱预冷器；11、混合冷剂分离器；12、混合冷剂压缩机；13、混合冷剂冷却器；14、甲烷冷剂压缩机；15、甲烷冷剂冷却器；2、冷箱液化器；21、混合冷剂液相节流阀；22、混合冷剂气相节流阀；23、混合冷剂混合器；24、甲烷冷剂节流阀；3、冷箱深冷器；4、脱甲烷塔；41、脱甲烷塔顶冷却器；42、脱甲烷塔顶分离器；43、脱甲烷再沸器；5、脱乙烷塔；51、脱乙烷塔预热器；52、脱乙烷再沸器；53、脱乙烷塔顶分离器；54、脱乙烷塔顶冷却器；6、经济器换热器；61、丙烷冷剂第一节流阀；62、丙烷冷剂第二节流阀；63、丙烷冷剂第三节流阀；64、丙烷冷剂第一分配器；65、丙烷冷剂第二分配器；71、丙烷冷剂混合器；72、丙烷制冷压缩机；73、丙烷冷剂冷却器。
具体实施方式
18.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
19.参考图1，为本实用新型公开的一种从伴生气中回收液化乙烷联产液化天然气的装置，包括原料气输送管道、冷箱预冷器1、冷箱液化器2、冷箱深冷器3、脱甲烷塔4、脱乙烷塔5、混合冷剂制冷循环系统、甲烷制冷循环系统和丙烷制冷循环系统，原料气输送管道依次连接冷箱预冷器1、冷箱液化器2和脱甲烷塔4，脱甲烷塔4的顶部还依次连接有脱甲烷塔顶冷却器41、脱甲烷塔顶分离器42、冷箱深冷器3和液化天然气储罐，脱甲烷塔4的下部连接有脱甲烷再沸器43，脱乙烷塔5上连接有脱乙烷塔预热器51，脱乙烷塔5通过脱乙烷塔预热器51与脱甲烷再沸器43连接，脱乙烷塔5的上部依次连接有脱乙烷塔顶冷却器54、脱乙烷塔顶分离器53，脱乙烷塔顶分离器53依次与冷箱预冷器1、冷箱液化器2和液态乙烷储罐连接。脱乙烷塔5的下部连接有脱乙烷再沸器52，脱乙烷再沸器52上外接液化石油气储罐。
20.原料气经管道进入冷箱预冷器1冷却至-35℃，再经冷箱液化器2冷却至-60℃，接着进入脱甲烷塔4用于从伴生气中分离出甲烷组分，提高甲烷浓度。脱甲烷塔4的塔顶介质-83℃进入脱甲烷塔顶冷却器41冷却至-105.4℃，之后进入脱甲烷塔顶分离器42进行分离：重组分自回流至脱甲烷塔4，轻组进入冷箱深冷器3冷却至-154℃作为液化天然气。脱甲烷塔4的塔底介质部分进入脱甲烷再沸器43复温至9℃后返回脱甲烷塔4。另一部分塔底介质经管道进入脱乙烷塔预热器升温至20℃进入脱乙烷塔进行传热传质。
21.脱乙烷塔5塔顶介质-27.43℃经管道进入脱乙烷塔顶冷却器54被冷却至-28.46℃，经管道进入脱乙烷塔顶分离器53进行分离。脱乙烷塔顶分离器53中重组分回流至脱乙烷塔5上部，轻组分经管道进入冷箱预冷器1冷却至-35℃，进入冷箱液化器2冷却至-90℃，经管道做为液态乙烷储存到液态乙烷储罐内。脱乙烷塔5塔底介质39℃部分进入脱乙烷再沸器52复温至45℃返回脱乙烷塔5。另一部分经管道做为液化石油气产品送至液化石油气储罐内。
22.混合冷剂制冷循环系统包括：混合冷剂压缩机12、混合冷剂冷却器13、混合冷剂分离器11、混合冷剂液相节流阀21、混合冷剂气相节流阀22和混合冷剂混合器23，混合冷剂压缩机12出口依次与混合冷剂冷却器13、冷箱预冷器1、混合冷剂分离器11连接；混合冷剂分离器11上部依次与冷箱液化器2、冷箱深冷器3的中部入口、混合冷剂气相节流阀22、冷箱深冷器3上部入口连接，混合冷剂分离器11底部依次与冷箱液化器2下部入口、混合冷剂液相节流阀21连接，混合冷剂气相节流阀22和混合冷剂液相节流阀21通过混合冷剂混合器23依次与冷箱液化器2、冷箱预冷器1和混合冷剂压缩机12远离混合冷剂冷却器13的一端连接形成回路。
23.混合冷剂经混合冷剂压缩机12压缩，混合冷剂冷却器13冷却至50℃，经管道进入冷箱预冷器1冷却至-35℃，再经管道进入混合冷剂分离器11进行气液相分离，气相进入冷箱液化器2冷却至-60℃，再进入冷箱深冷器3冷却至-160℃，通过混合冷剂气相节流阀22温度降至-163.5℃，然后进入冷箱深冷器3复温至-103.2℃，经管道进入混合冷剂混合器23;液相进入冷箱液化器2冷却至-100℃，再通过混合冷剂液相节流阀21温度降至-102℃进入混合冷剂混合器23。两路混合后经管道进入冷箱液化器2复温至-40℃，接着进入冷箱预冷器1复温至25.5℃，最后经管道进入混合冷剂压缩机12形成循环，为冷箱提供冷量。
24.甲烷制冷循环系统包括：甲烷制冷压缩机、甲烷冷剂冷却器15、冷箱预冷器1、冷箱
液化器2和甲烷冷剂节流阀24，所述甲烷制冷压缩机依次与甲烷冷剂冷却器15、冷箱预冷器1、冷箱液化器2、甲烷冷剂节流阀24、脱甲烷塔4顶冷却器、冷箱液化器2、冷箱预冷器1、甲烷制冷压缩机入口连接形成回路。
25.甲烷冷剂经甲烷冷剂压缩机14压缩和甲烷冷剂冷却器15冷却至50℃，经管道进入冷箱预冷器1冷却至-35℃，进入冷箱液化器2冷却至-100℃，通过甲烷冷剂节流阀24温度降至-126℃，经管道进入脱甲烷塔4顶冷却器复温至-115.3℃，再进入冷箱液化器2复温至-40.29℃，经管道进入冷箱预冷器1复温至25.5℃，最后进入甲烷冷剂压缩机14形成循环，为脱甲烷塔4塔顶冷凝器和冷箱提供冷量。
26.丙烷制冷循环系统包括：丙烷制冷压缩机72、丙烷冷剂冷却器73、丙烷制冷第一分配器、丙烷冷剂第一节流阀61、经济器换热器6、丙烷冷剂混合器71、丙烷制冷第二分配器、丙烷冷剂第三节流阀63和丙烷冷剂第二节流阀62，所述丙烷制冷压缩机72依次与丙烷冷剂冷却器73、脱乙烷塔底再沸器、脱乙烷塔预热器、脱甲烷塔4底再沸器连接，脱甲烷塔4底再沸器出口与丙烷制冷第一分配器连接，丙烷制冷第一分配器出口分两路，一路依次与丙烷冷剂第一节流阀61、经济器换热器6、丙烷冷剂混合器71、丙烷制冷压缩机72入口连接，另一路与经济器换热器6、丙烷制冷第二分配器连接，丙烷制冷第二分配器出口分两路，一路依次与丙烷冷剂第三节流阀63、脱乙烷塔顶冷却器、丙烷冷剂混合器71、丙烷制冷压缩机72入口连接，另一路与丙烷冷剂第二节流阀62、冷箱预冷器1、丙烷冷剂混合器71、丙烷制冷压缩机72入口连接。
[0027] 丙烷冷剂经丙烷制冷压缩机72压缩和丙烷制冷冷却器冷却至40℃，进入脱乙烷再沸器52冷却至31.07℃，经管道进入脱乙烷塔预热器冷却至20℃，再进入脱甲烷再沸器43冷却至18.5℃，经管道进入丙烷冷剂第一分配器64。丙烷冷剂第一分配器64中的一部分丙烷冷剂通过丙烷冷剂第一节流阀61温度降至-30℃ ，经管道进入经济器换热器6复温至30℃后送入丙烷冷剂混合器71；丙烷冷剂第一分配器64中的另一部分丙烷冷剂经管道进入经济器换热器6冷却至-20℃，之后4进入丙烷冷剂第二分配器65。丙烷冷剂第二分配器65分为两路，一部分丙烷冷剂通过丙烷冷剂第三节流阀63温度降至-30℃，再经管道进入脱乙烷塔顶冷却器54复温至30℃后进入丙烷冷剂混合器71；另一部分经丙烷冷剂第二节流阀62温度降至-30℃，接着进入冷箱预冷器1复温至30℃，再进入丙烷冷剂混合器71，丙烷冷剂混合器71三路丙烷冷剂混合后经管道进入丙烷制冷压缩机72形成循环，从而可以为脱乙烷塔5和脱甲烷塔4提供塔底热源，为脱乙烷塔预热器51提供热源，并为脱乙烷塔顶冷却器54和冷箱提供冷量。
[0028]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。