[发明专利]一种用于油田伴生气的轻烃回收工艺技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田伴生气回收技术领域。

背景技术

油田伴生气组成中含有大量的轻烃组分，如将其放空燃烧无疑是资源的浪费。其组分的回收，不但可以充分发挥油田气的价值，而且便于油田气的运输，解决油田气在冬天时发生冻堵的问题。

传统工艺报道中，轻烃凝液回收装置大多采用冷凝法。冷凝法回收凝液工艺就是在一定压力下将天然气中的轻烃组分在低温冷凝后进行气液分离以达到回收天然气凝液的目的。冷凝分离分成浅冷和深冷两大类，制冷温度一般在-25~-40℃左右的冷凝工艺为浅冷工艺；制冷温度一般在-90~-100左右的冷凝工艺为深冷工艺。

在深冷回收装置中，以制冷剂作为辅助冷源，膨胀机制冷作为主冷源的混合制冷方法，其制冷温度低，液烃回收率高，对气源条件变换适应性强，但存在投资大，能耗高，经济效益不佳等问题。况且，低温的不稳定混合烃产品常采用液化石油气罐储存和运输，在环境温度35℃时，不稳定混合烃产品饱和蒸汽压为3.1Mpa，是非常危险的、易暴炸的，存在运输中安全问题。

发明内容

为克服上述技术中的不足，本发明提供一种能耗较低，分离选择性能较好的油田伴生气轻烃回收技术，以充分利用资源，提高经济效益。。

本发明通过如下技术手段实现：将油田伴生气经过原料沉降脱水脱杂、撬装压缩机组进行压缩，经多级制冷，级间设冷却器、气液/气体分离膜单元、轻烃精制过程，生成脱油尾气、C3，C4液化气及轻油。所述油田伴生气回收装置的分离膜单元主要由抽提膜组件、反抽提膜组件、料液输送泵、料液储罐、膜相抽提剂储罐、反抽提剂储罐组成。抽提膜组件和反抽提膜组件是中空纤维组件。

来自厂外的油田伴生气进入压缩系统，依次经压缩机提压、冷却器降温、冷箱降温冷凝，冷凝温度由20~30℃冷凝到-45℃左右，冷凝后的油气进入分离器分离，分离后的产品回到气液分离器进行换热，换热后的混合烃产品到气液分离膜单元进行气液分离，获得液态轻烃，再经换热器设备换热后进入后续操作单元处理，将轻烃分离，得到轻烃产品；气相产物经冷箱换热，进入气体分离膜单元，膜相抽提剂是环丁砜、N-甲酰基玛啉、二甲基亚砜，反抽提剂是C6-C16的正构烷烃。渗透气返回到原料气的入口处，在混合器中与油田伴生气混合，混合后原料气流量增加，产品量相应增加，产品回收率也相应增加。

本发明的有益效果，采用撬装机组并联，气液/气体分离膜单元分离处理技术，可达到高效回收轻烃资源，节约能源的同时增加企业效益。并且分离后的混合烃产品进入储罐时的压力为0.8-1.15Mpa，温度为20~25℃，当环境温度为35℃时，产品饱和蒸汽压为1.4Mpa左右符合液化石油气储罐储存和运输的安全性要求。

具体实施方式

实施例1 ：由厂外来的油田伴生气原料气A 的温度≤40℃，压力0.2 ～ 0.3MpaG，流量80000~90000Nm³/d, 首先进入装置原料气缓冲罐，脱除机械杂质及可能带入的游离水，游离水排入残液回收压送罐，压缩机将压力提高到1.6MPa，经过冷却器温度降到40℃后，再经过冷箱换热将温度降为-25℃。冷凝后的油田伴生气进入气液分离器进行气液分离，得到液相粗产品，经过冷箱换热至-12℃得到液相产品，再后续处理可以得到高纯度的C₃⁺ 组分气液分离器的气相产品经不同方案处理，经冷箱换热后作为干气排入燃气管网。

出吸附干燥塔的原料气经粉尘过滤器后进入换热器，在换热器中热源为原料气，冷源为：脱乙烷塔顶回流罐排出的干气，氨冷原料气液分离罐罐顶的干气，氨冷原料气液分离罐底的液体。经此换热器后，原料气温度降至约5℃～10℃，再入氨蒸发器进一步冷凝冷却到-25℃，进入氨冷原料气液分离罐，罐底液体经液位控制换热器换热后进入脱乙烷塔中部进行蒸馏分离。

气液/气体分离膜单元主要由抽提膜组件、反抽提膜组件、料液输送泵、料液储罐、膜相抽提剂储罐、反抽提剂储罐组成。抽提膜组件和反抽提膜组件是中空纤维组件。膜单元分离回收油田伴生气中的轻烃及膨胀机回收冷量，气液分离器的气相产品降压经冷箱换热到25℃后进入气体膜分离器，渗透气(C3+ 组分浓度10 v％左右) 返回到入口的缓冲罐，渗余气压力为1.4MPa，进入膨胀机，膨胀制冷，回收冷量，膨胀后干气经冷箱换热后排入燃气管道。气体分离膜操作条件为：22℃，1.38MPa。回流的C₃⁺ 组分浓度10v％左右，轻烃回收率为88.97％，外排干气中的C₃⁺ 组分浓度降为1.24v％。膨胀机操作条件：进气压力1.4MPa，进气温度22℃，出口气压力：0.34MPa，出口气温度-34.58℃，回收能量58.05kW。在该实施案例中，C₃⁺ 组分的回收率为97.50％。膜相抽提剂是环丁砜、N-甲酰基玛啉、二甲基亚砜，反抽提剂是C6-C16的正构烷烃。渗透气返回到原料气的入口处，在混合器中与油田伴生气混合，混合后原料气流量增加，产品量相应增加，产品回收率也相应增加。