[实用新型]一种从天然气提取乙烷混烃的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从天然气中回收乙烷混烃的装置，尤其是一种从天然气中提取乙烷混烃的装置。 

背景技术

目前大部分天然气处理厂轻烃回收装置的C₃⁺回收率仅为15~25%，回收深度仅为满足外输气烃露点要求，因此还有大部分烃组分未回收利用。鉴于多数天然气中丰富的烃资源，天然气在外输之前都有必要提取混烃资源。同时天然气中丰富的乙烷资源，作为裂解乙烯的最佳原料，市场需求量大，前景较好，能够有效节约原油消耗，间接实现以气代油。 

目前天然气乙烷回收工艺主要有低温油吸收法、阶式制冷/混合冷剂制冷法等。低温油吸收法需要大量的循环溶剂油，且溶剂油有一定的损耗，乙烷收率较低，一般只有60%的乙烷收率。而阶式制冷/混合冷剂制冷法是通过外制冷工艺将乙烷冷凝，一般适用于原料气压力较低的情况。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种从天然气中提取乙烷混烃的装置。 

一种从天然气提取乙烷混烃的装置，包括换热器、压缩机、膨胀机、一级低温分离器、二级低温分离器、脱甲烷塔，所述换热器依次与一级低温分离器、膨胀机、二级低温分离器、压缩机相连，压缩机再与换热器、脱甲烷塔相连，一级低温分离器的液相出口和二级低温分离器的液相出口分别与脱甲烷塔相连，二级低温分离器的一个气相出口还与脱甲烷塔直接相连。 

优选的，在脱甲烷塔的塔底还设置有重沸器或LPG分馏塔。 

上述脱甲烷塔可以优选为填料塔或板式塔。 

其中，一级低温分离器的液相出口优选通过节流阀与脱甲烷塔相连。上述换热器优选通过节流阀与脱甲烷塔相连。 

优选的，为了回收产品气的冷量和能量，将脱甲烷塔塔顶的产品气出口依次与换热器和同轴压缩膨胀机相连。 

上述换热器为制冷剂及其他物流提供能量交换的场所；膨胀机为主要制冷设备，为天然气深冷提供冷量；压缩机为部分膨胀气压缩机，部分膨胀气压缩机将天然气增压，冷凝后节流过冷，作为脱甲烷塔塔顶回流液；脱甲烷塔作为提取乙烷混烃的传质场所。 

本实用新型还提供一种采用浅冷剂预冷与膨胀剂制冷相结合的从天然气中提取乙烷混烃的方法。 

本实用新型采用以下技术方案： 

一种从天然气提取乙烷混烃的方法，天然气经浅冷制冷剂预冷至-37℃后，经一级低温分离器分离，分离出来的气相经过膨胀机，优选同轴压缩膨胀机，降温至-61℃（3.5MPa）后，进入二级低温分离器分离，二级低温分离器分离出的一部分气相经压缩机增压至6MPa后进入换热器换热至-75℃冷凝，然后通过节流降压至3.5MPa过冷（-96℃）后，进入脱甲烷塔，二级低温分离器分离出的另一部分气相直接至脱甲烷塔，一级低温分离器分离出的液相和二级低温分离器分离出的液相进入脱甲烷塔，脱甲烷塔塔底的液相即为乙烷混烃，脱甲烷塔塔顶的气体即为含有少量乙烷的产品气。

在一个优选的实施例中，一级低温分离器分离出的液相经节流降压后与二级低温分离器分离出的液相一起进入脱甲烷塔。 

上述脱甲烷塔塔顶的气体压力优选比较高，如3.0～3.7MPa，可有效缩小脱甲烷的塔径和体积，有利于节省总投资。 

在上述方法中，根据下游产品需要，可以在脱甲烷塔塔底设置重沸器或LPG分馏塔等，以灵活收集液化石油气（LPG）和轻油等。 

为了回收产品气的冷量和能量，还可以将脱甲烷塔顶的产品气依次经过换热器以及同轴压缩膨胀机后再排出收集。 

本发明的浅冷制冷剂是指将常温气体冷却至-35℃左右的一类制冷剂，例如丙烷、丙烯、氨和R134a常用制冷剂等。 

采用上述方法，天然气中的乙烷混烃收率高达75%左右，丙烷混烃收率更是高达98%以上。