[发明专利]一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及轻烃回收领域，具体而言，涉及一种利用液化天然气冷能回收轻烃同时冷凝贫气的装置和方法。

背景技术

随着世界对能源的需求日益旺盛，传统的能源结构已很难满足多元化的需求，天然气已成为继煤、石油后的第三大能源，作为一种优质、高效、清洁的能源，其在能源构成中所占的比例日益提高。天然气的液化储运有利于实现资源的优化配置。液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)除了主要含有甲烷外，还有少量的乙烷、丙烷和丁烷，另外还可能含有氮气。根据LNG中C2+轻烃含量的不同，LNG可分为贫气和富气。目前，国际LNG市场上有相当一部分是富气(含有质量分数10％以上的C2、C3，及少量C4烃类)。富气中的C2+轻烃是一种优质且应用广泛的化工原料，具有很高的附加值，用其代替石脑油作为乙烯的原料能够节省投资30％，乙烯装置能耗降低30～40％，综合成本降低10％左右。

常压下的LNG是-161℃的液体，蕴藏了大量高品质的冷能。LNG在输送到管网用户前需要气化，气化通常是利用海水或空气加热来实现的，这种方法虽然简单直接，但浪费了LNG中蕴藏的大量宝贵的冷能。0.1MPa下的LNG从-161℃复热到27℃时所释放的冷能约为950KJ/Kg，LNG蕴藏的巨大高品质冷能如不加以回收利用将是极大的浪费。因此，利用LNG自身的冷量，以较低的成本将富气中的轻烃资源分离出来，有利于实现天然气资源的综合优化利用。

由于我国的LNG产业才刚刚起步，目前国内鲜有相关LNG轻烃分离技术的报道，而国外早在上世纪60年代就有LNG轻烃分离的技术文献了。在美国，从LNG中分离出C2+轻烃已成为调节天然气热值使之符合美国国家燃气标准的重要手段。近年来，LNG轻烃分离技术在美国、日本等国又得到了长足的发展及应用，这为我国从沿海引进的LNG富气中分离轻烃起到良好的指导作用。随着我国相关标准及规范的建立和健全，从LNG中回收轻烃势必起到增加LNG接收站操作灵活性，适应用户需求多样性和提高工厂经济型的多方面需求。

发明内容

本发明提供一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置和方法，用以利用LNG冷能回收LPG(Liquefied Petroleum Gas，液化石油气，简称LPG，主要组分是丙烷和丁烷，即轻烃)。

为达到上述目的，本发明提供了一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，包括LNG储罐、LPG储罐、第一换热器、第二换热器、脱甲烷塔、脱乙烷塔、贫气压缩机、气液分离罐、缓冲罐、第一流量分配装置、第一加压泵、第二加压泵、第三加压泵、第四加压泵、第五加压泵、LNG输出总管线、LNG输出第一管线、LNG输出第二管线、换热输出第三管线、甲烷气相输出第四管线、甲烷气液混合输出第五管线、气相甲烷输出第六管线、液相甲烷输出第七管线、压缩甲烷输出第八管线、气相换热输出第九管线、外输第十管线、换热输出第十七管线、C2+输出第十一管线、C2输出第十二管线、C2换热输出第十三管线、C2回流第十四管线、LPG储存进罐第十六管线，其中

所述第一加压泵设于所述LNG储罐中，所述LNG输出总管线一端与所述第一加压泵连接，另一端与所述第一流量分配装置连接，所述第一流量分配装置与所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线连接，所述第一加压泵将所述LNG储罐中的LNG加压泵出至所述LNG输出总管线，LNG被所述第一流量分配装置分为两股流分别流入所述LNG输出第一管线及所述LNG输出第二管线；

所述LNG输出第一管线与所述第一换热器的第一管道连接，所述第一换热器的第一管道与所述换热输出第三管线连接，所述换热输出第三管线与所述脱甲烷塔的上部连接，所述LNG输出第一管线中的LNG股流经所述第一换热器换热后由所述换热输出第三管线流入所述脱甲烷塔的上部；

所述LNG输出第二管线与所述第二换热器的第一管道连接，所述第二换热器的第一管道与所述换热输出第十七管线连接，所述换热输出第十七管线与所述脱甲烷塔的中部连接，所述LNG输出第二管线中的LNG股流经所述第二换热器换热后由所述换热输出第十七管线流入所述脱甲烷塔的中部；

所述脱甲烷塔对流入其上部区域及中部区域的LNG股流进行精馏分离，经多级气液传质后，所述脱甲烷塔的塔顶产生贫气、塔底获取C2+(C2以上气体)；