[发明专利]一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种重烃回收系统及工艺，特别是关于一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺。

背景技术

我国近海天然气探明储量丰富，然而相当一部分是深海气田、边际气田和低品位天然气资源。针对此类气源的开采，采用传统的海洋平台和海底关系等方式则会受到成本和技术的限制，因此通常采用LNG-FPSO（Liquefied natural gas-Floating Production Storage and Offloading，液化天然气-浮式生产储卸装置），该装置具有便于迁移、配置灵活、可重复使用、生产效率高等优点，能够满足深海气田、边际气田和低品位天然气开采的需要，充分利用油气资源。因此LNG-FPSO广泛用于我国海域尤其是深海气田、小型气田开发。

液化工艺是LNG-FPSO的核心技术之一，而重烃回收工艺为液化工艺中的重要环节。液化工艺中天然气液化前，需要进行重烃回收工艺，否则可能在液化过程中因重烃冻结而堵塞设备。重烃分离工艺一般需要满足以下内容：1）脱重烃后的天然气进入液化单元之前，其中C6+（6碳烃以上的组分）组分含量满足液化工艺要求；2）工艺运行稳定，波动性小；3）对不同气源的适应性强；4）尽量多的回收重烃，以提高装置的经济性；5）工艺简单，设备尽量少，占地面积小；6）安全可靠。陆上液化厂一般在预处理工艺中采用蒸馏法脱除重烃，采用脱乙烷塔和液化气塔来生产液化石油气，剩余少量的重烃在低温区分离去除。由于陆上工艺设备繁多、流程复杂、占地面积大而且不易安装，并不适用于LNG-FPSO上天然气中重烃脱除。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结合制冷剂预冷、天然气自身膨胀工艺脱除高压天然气中的重烃和脱乙烷塔顶气相回流的用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统及工艺。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于海上天然气开采的预冷式重烃回收系统，其特征在于：它包括一冷箱、一预冷系统和一重烃分离系统；所述冷箱内设置七条用于换热的管路；所述预冷系统包括一低压分离器，所述低压分离器的入口和液相出口连接所述冷箱中第三管路的两端，所述低压分离器的气相出口依次连接一第一压缩机、一第一混合器、一第二压缩机、一第二混合器、一第三压缩机、一水冷器、一第一节流阀和一高压分离器；所述高压分离器的气相出口连接所述第二混合器的气相入口，所述高压分离器的液相出口连接一第一分流器；所述第一分流器的第一出口通过所述冷箱中第一管路连接所述高压分离器的入口，所述第一分流器的第二出口通过一第二节流阀连接一中压分离器；所述中压分离器的气相出口连接所述第一混合器的气相入口，所述中压分离器的液相出口连接一第二分流器；所述第二分流器的第一出口通过所述冷箱中第二管路连接所述中压分离器的入口，所述第二分流器的第二出口通过一第三节流阀连接所述低压分离器的入口；所述冷箱中第七管路的入口连接天然气管路，出口依次连接所述重烃分离系统中的一气液分离器、一天然气膨胀机和一接触塔；所述气液分离器的液相出口依次通过一第四节流阀、所述冷箱中第四管路、一第三混合器连接所述接触塔的上部入口；所述接触塔的气相出口通过一第四混合器连接燃料气供站，液相出口通过一第五节流阀连接一脱乙烷塔的上部入口；所述脱乙烷塔的气相出口依次通过一第四压缩机、所述冷箱中第五管道连接所述气液分离器；所述气液分离器的液相出口也通过所述第三混合器连接接触塔的上部入口，气相出口也通过所述第四混合器连接燃料气供站；所述脱乙烷塔的液相出口依次连接一第六节流阀和一脱丁烷塔的上部入口；所述脱丁烷塔的液相出口依次连接一冷却器、一第七节流阀和一NGL储罐；所述脱丁烷塔的气相出口连接一冷凝器，所述冷凝器的出口一端连接回所述脱丁烷塔，另一端通过所述冷箱中第六管路和一第八节流阀连接一LPG储罐。

所述脱乙烷塔的液相出口先连接一第一再沸器，再通过所述第一再沸器的液相出口连接所述第五节流阀；所述第一再沸器的气相出口连接回所述脱乙烷塔。

所述脱丁烷塔的液相出口先连接一第二再沸器，再通过所述第二再沸器的液相出口连接所述冷却器。

所述天然气膨胀机为透平膨胀机。

所述冷箱为板翅式换热器。