[发明专利]一种回收零散天然气的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油天然气井场、炼油厂回收零散天然气的工艺方法。

背景技术

在天然气集输过程中，为充分利用资源，提高经济效益，需要对天然气中烃类混合物进行回收，通常称为轻烃回收。轻烃回收后的产品可分为乙烷、丙烷、丁烷、液化石油气(丙烷、丁烷混合物)和轻油。

天然气按组分可分为干气(以甲烷为主的C₁、C₂组分)，液化石油气(丙烷、丁烷混合物)，轻油(C₅及C₅⁺组分)。目前的轻烃回收主要是指从伴生气中回收液化石油气和轻油组分。而现有工艺对干气的处理大都是放空或是点火炬，无法进行回收利用，因此造成大量宝贵轻烃资源的流失和浪费。

目前，从天然气中大规模的轻烃回收技术如膨胀制冷、氨冷和丙烷制冷等已相当成熟，从伴生气、井口分离气、大罐挥发气、低产气井气和边远地区天然气中小规模的回收轻烃技术基本上是从前者演化、小型化而来，这就导致了常规轻烃回收技术用于小气量天然气回收轻烃，存在投资大、装置复杂、效率低、操作维护费用高、投资回收期长或根本就收不回投资等技术经济问题，况且还不能回收利用其中的干气。因此，急待开发一种投资低、工艺简单、方便灵活，可回收包括干气在内的各种轻烃的天然气全组分回收方法。

发明内容

本发明的目的在于：为了对小区块零散天然气的各组分包括干气进行天然气混烃回收，特提出一种回收零散天然气的工艺方法。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案：一种回收零散天然气的工艺方法，采用混烃离心水力气体压缩技术，其特征是：先将需要收集的零散天然气由入气口经单向进气阀(6)或(8)输入气缸(3)或(4)；打开高压水泵(2)，水箱(1)中的水经高压水阀(10)，由高压水阀(13)被压入气缸(3)中，随着气缸内气体空间体积减小，气体压力增加；当气缸(3)内气体压力高于进气压力时，单向进气阀(6)关闭；当气缸(3)内气体压力高于储气罐(5)内气体压力时，单向出气阀(7)打开，需要收集的天然气经气阀(14)，由气阀(18)进入储气罐(5)；打开气缸(3)底部出水阀(13)，气缸内的水排出气缸，经水阀(13)、(12)、水泵(2)、水阀(16)、(17)，进入气缸(4)中，此时单向进气阀(6)自动打开吸气；随着高压水不断压缩气缸(4)中的天然气，当缸内压力高于进气压力时，单向进气阀(8)关闭，高压天然气压开单向出气阀(9)，经气阀(15)、(18)进入储气罐(5)；当气缸(4)中的天然气全部压入储气罐(5)后，水阀(17)、(11)、(13)、气阀(14)打开，水阀(12)、(16)，气阀(15)关闭，气缸(4)中的高压水经水阀(17)、(11)、水泵(2)、水阀(13)压入气缸(3)中，此时出气阀(9)关闭，进气阀(8)自动打开吸气，从而完成一个循环；最后当储气罐(5)充满高压天然气后，通过气阀(19)输入高压天然气集装箱运输汽车外运。

本发明涉及的回收零散天然气装置，是由水箱、高压水泵、气缸、储气罐、气阀和水阀组成，其结构特征是：水箱(1)用管线与高压水泵(2)、再与气缸(3)或(4)底部相连，气缸(3)或(4)底部再与高压水泵(2)入口相连，形成水循环回路，各部分管线安装有高压水阀(10)、(11)、(12)、(13)、(16)、(17)；气缸(3)或(4)顶部开有入气口和出气口，分别装有单向进气阀(6)、(8)和单向出气阀(7)、(9)，出气口用管线与储气罐(5)相连接，各部分管线中连接有高压气阀(14)、(15)、(18)，储气罐(5)出气口安装有气阀(19)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)工艺流程简单，采用高压水泵代替气体压缩机，装置投资低，约为气体压缩机技术的50％；(2)可以回收现在无法回收的干气，天然气回收率为100％；(3)取消入口气脱水操作；(4)除高压水泵和阀门采用程序自动控制外，无其它移动部件，运行、维护简单和运行费用低；(5)装置可撬装化，根据不同气源、气量主要设备(高压水泵和气缸)可以进行串、并联操作，装置操作弹性大。

附图说明

附图为本发明一种回收零散天然气的工艺方法的装置结构示意图。

图中：1.水箱；2.高压水泵；3、4.气缸；5.储气罐；6、8.单向进气阀；7、9.单向出气阀；10、11、12、13、16、17.高压水阀；14、15、18、19.高压气阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步说明。

按照附图所示，本回收方法是：本发明工艺流程由水箱1、高压水泵2、气缸3、4、储气罐5、单向进气阀6、8、单向出气阀7、9、高压水阀10、11、12、13、16、17、高压气阀14、15、18、19组成。其工艺流程如下：天然气(NG)经进气阀6充满气缸3后，水由高压水泵2压入气缸3(此时阀10、11、14、17开，阀12、15、16关)，随着高压水不断压缩气缸3中的NG并达到一定压力后，单向进气阀6关闭，高压气压开单向出气阀7经阀14、18进入储气瓶5。当气缸3中的NG全部压入储气瓶5后，阀13、12、16、15打开，气缸3中的高压水经阀13、12、泵2、阀16、17压入气缸4中，此时阀6自动打开吸气，随着高压水不断压缩气缸4中的NG并达到一定压力后，阀8关，高压气压开单向阀9经阀15、18进入储气瓶5。当气缸4中的NG全部压入储气瓶5后，阀17、11、13、14打开，阀12、16、15关闭，气缸4中的高压水经阀17、11、泵2、阀13压入气缸3中，此时阀9关、阀8自动打开吸气。从而完成一个循环。当储气罐5充满高压天然气后，可通过阀19进入高压天然气集装箱运输汽车外运。