[实用新型]采用涡流管二次制冷的撬装式中小型轻烃提取系统

说明书

技术领域

本实用新型属于制冷与低温技术领域，特别是利用涡流管制冷提取轻烃的系统。

背景技术

轻烃产品是一种用途广泛的化工原料，将其进一步加工可生产多种标号溶剂油、发泡剂、气雾剂及脱附剂等产品，目前在市场上供不应求；同时轻烃产品也是污染非常小的清洁燃料，广泛用作工业燃料、民用燃料和LPG汽车燃料等，是国家大力推广使用的清洁燃料，呈逐年递增态势，需求量会越来越大。

采用制冷的方法从天然气（石油伴生气）中提取轻烃产品是其中最主要的方法之一。目前最常用的制冷技术是透平膨胀机膨胀制冷和蒸气制冷两种方式。对于处理气量大于10×10⁴Nm³/d的大型轻烃提取装置，一般采用绝热效率较高的透平膨胀机，但对于处理气量小于5×10⁴Nm³/d的中小型轻烃提取装置，由于工艺原因采用透平膨胀机其技术上尚不成熟，此类装置大部分采用蒸气制冷方式。如中国专利申请1515651公开了一种用于石油天然气集输工艺的小型撬装天然气轻烃回收方法，该方法采用撬装方式，利用安装在可以灵活搬迁的拖撬上的天然气压缩机、制冷机、辅助制冷系统生产液化气、轻油、混合烃和干气产品,利用脱水装置采用分子筛吸附脱水或甲醇滴注方法防止低温条件下水化物的生成，利用分馏装置生产液化气、轻油、混合烃产品，干气产品则可进入天然气集输系统外输或作为燃料气。制冷温度与轻烃提取率成反比，一级压缩的蒸气制冷系统其制冷温度可达到-35℃左右，如要求得到更低的温度则必须采用二级压缩，但这会带来设备投资和运行成本的增加。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的不足，从而开发一种设备投资和运行成本相对较低，轻烃提取率较高的采用涡流管二次制冷的撬装式中小型轻烃提取系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种采用涡流管二次制冷的撬装式中小型轻烃提取系统，其特征在于：所述系统由轻烃提取模块、蒸汽制冷循环模块以及涡流管制冷模块连接组合而成；

所述轻烃提取模块由进口离心分离器、原料气压缩机、第一冷却器、第二冷却器、分液罐、干燥塔、第一换热器、第二换热器以及低温分离器和稳定器组成；所述进口离心分离器通过管道依次连接原料气压缩机一级压缩段、第一冷却器、分液罐、干燥塔、原料气压缩机二级压缩段、稳定器、第二冷却器、第一换热器、蒸发器、第二换热器、低温分离器以及稳定器；

所述蒸汽制冷循环模块由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成；所述制冷压缩机通过管道依次连接冷凝器、节流阀和蒸发器，然后返回制冷压缩机，组成一个循环；

所述涡流管制冷模块由涡流管和热阀组成；所述涡流管包括冷端、热端和喷嘴，所述的热端（管）连接一热阀。

本实用新型的技术方案还可以进一步完善:

    作为优选,轻烃提取模块、蒸汽制冷循环模块以及涡流管制冷模块之间的连接关系是：从轻烃提取模块第一换热器出来的原料气，通过管道与蒸汽制冷循环模块的蒸发器原料气进口连接，蒸发器原料气出口与第二换热器连接；涡流管制冷模块的涡流管进气管，连接到低温分离器的干气出口，涡流管冷端排气管，连接到第二换热器冷气流进口，涡流管热端排气管，经热阀与第二换热器冷气流出口管接通后，连接到第一换热器的冷气流进口。

作为优选,所述轻烃提取模块、蒸汽制冷循环模块和涡流管制冷模块通过软连接组合。所述软连接是指各模块之间的连接采用金属软管和法兰，便于安装拆卸。

作为优选, 当原料气含有硫组分时，进口离心分离器前设有干式脱硫器，原料气先进入干式脱硫器脱硫，然后进入进口离心分离器。

作为优选,当原料气气源不稳定时，进口离心分离器(101)前加一原料气稳压储气罐；原料气先进入稳压储气罐稳压，然后进入进口离心分离器。

作为优选,所述喷嘴采用切向收缩型喷嘴结构，即亚音速喷嘴。

作为优选,所述喷嘴采用切向缩放型喷嘴结构，即超音速喷嘴。

    作为优选,所述热阀包括阀体和安装在阀体内的调节杆。

因此，本实用新型有益效果是：

1、针对天然气（石油伴生气）处理气量小于5×10⁴Nm³/d的中小型轻烃提取系统，采用一级压缩蒸汽制冷+涡流管制冷（二次制冷）在低温状态下进行气液分离，在不增加能耗的前提下，使装置获得更高的轻烃提取率。解决了由于工艺原因不能使用透平膨胀机，而使装置的轻烃提取率难以提高的问题。