[发明专利]一种乙烷回收联产液化天然气的装置与方法

权利要求书

1.一种乙烷回收联产液化天然气的装置，其特征在于：包括依次连接的液化冷箱、烃液分离器和脱甲烷塔；其中：

所述脱甲烷塔下部第一抽出口、第一增压泵、液化冷箱、脱甲烷塔下部第一返回口依次通过管道连接；脱甲烷塔下部第二抽出口、第二增压泵、液化冷箱、脱甲烷塔下部第二返回口依次通过管道连接；脱甲烷塔下部出口、脱甲烷塔再沸器、脱甲烷塔下部入口依次通过管道连接；脱甲烷塔底部出口与乙烷回收管道连接；

所述脱甲烷塔顶部天然气出口、液化冷箱、第一节流阀和下一工序的液化天然气管道依次连接；

所述液化冷箱、冷剂压缩机、冷剂冷却器依次通过管道连接，形成冷剂制冷循环系统；

所述烃液分离器的气相出口、液化冷箱、脱甲烷塔上部入口依次通过管道连接；所述烃液分离器的气相出口和液相出口分别通过管道与脱甲烷塔上部和中部入口连接；

所述液化冷箱、脱甲烷塔回流泵和脱甲烷塔顶部入口依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种乙烷回收联产液化天然气的装置，其特征在于：所述液化冷箱中部出口、第二节流阀和液化冷箱中部进口依次连接。

3.根据权利要求2所述的一种乙烷回收联产液化天然气的装置，其特征在于：所述液化冷箱底部出口、第三节流阀和液化冷箱底部进口依次连接。

4.根据权利要求2所述的一种乙烷回收联产液化天然气的装置，其特征在于：所述脱甲烷塔为板式塔或填料塔。

5.一种乙烷回收联产液化天然气的方法，其特征在于：包括如下内容：

一、乙烷回收：

经脱硫、脱碳、脱水后的2200kPa.a~4200kPa.a天然气进入液化冷箱预冷至-75~-45℃后进入烃液分离器进行气液分离，分离后的2000kPa.a~4000kPa.a液相进入脱甲烷塔中部，分离后的气相分为两股，一股作为脱甲烷塔进料进入脱甲烷塔上部，另一股经液化冷箱冷凝至-95~-80℃后进入脱甲烷塔上部作为脱甲烷塔回流液；从脱甲烷塔下部抽出富乙烷液相进入液化冷箱复热后返回脱甲烷塔；从天然气中回收的乙烷及乙烷以上组分从脱甲烷塔底部出口进入下一工序进行乙烷分离；

二、天然气的液化：

从脱甲烷塔顶部出来的富含甲烷的天然气进入液化冷箱冷凝至-125~-95℃后分为两股，一股经脱甲烷塔回流泵增压至3000kPa.a~4500kPa.a后进入脱甲烷塔顶部作为回流，另一股在液化冷箱中冷却至-160~-145℃后，经第一节流阀节流，然后作为液化天然气产品进入下一工序储存；

三、冷剂制冷系统为乙烷回收和天然气液化过程提供冷量：

3000kPa.a~5000kPa.a的高压冷剂进入液化冷箱预冷至-95~-55℃后分为两股，一股出液化冷箱，然后经第二节流阀节流为200kPa.a~400kPa.a的低压冷剂后返回液化冷箱，另一股在液化冷箱中进一步冷凝后出液化冷箱，然后经第三节流阀节流为220kPa.a~450kPa.a的低压冷剂后返回液化冷箱；两股低压冷剂在液化冷箱中复热至20~40℃后出液化冷箱，经冷剂压缩机增压为高压冷剂，然后经冷剂冷却器冷却后进入液化冷箱循环。

6.根据权利要求5所述的一种乙烷回收联产液化天然气的方法，其特征在于：从脱甲烷塔下部抽出的富乙烷液相，一股经第一抽出口进入第一增压泵增压至2500kPa.a~4500kPa.a后进入液化冷箱复热至-70~-55℃，然后再从第一返回口返回脱甲烷塔下部；另一股经第二抽出口进入第二增压泵增压至2500kPa.a~4500kPa.a后进入液化冷箱复热至-50~-25℃，然后再从第二返回口返回脱甲烷塔下部。

7.根据权利要求5所述的一种乙烷回收联产液化天然气的方法，其特征在于：脱甲烷塔下部液相进入脱甲烷塔再沸器加热后返回脱甲烷塔下部入口，对脱甲烷塔底液相中甲烷的含量进行控制。

8.根据权利要求5所述的一种乙烷回收联产液化天然气的方法，其特征在于：所述冷剂压缩机采用的冷剂组成为氮气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷的一种或多种。