[发明专利]一种乙烷回收联产液化天然气的装置与方法

说明书

本发明公开了一种乙烷回收联产液化天然气的装置与方法，装置包括依次连接的液化冷箱、烃液分离器和脱甲烷塔；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；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。本发明的积极效果是：利用外部冷剂制冷循环进行乙烷回收并联产液化天然气，一方面实现了将乙烷及乙烷以上组分的回收，另一方面对乙烷回收后的富甲烷气制备液化天然气，可有效降低投资，具有较好的经济效益，且产品收率高。

技术领域

本发明涉及轻烃回收以及天然气液化技术领域，特别涉及一种乙烷回收联产液化天然气的工艺装置及方法，具体是回收乙烷及液化气等轻烃组分的工艺，适用于天然气、煤层气、焦炉煤气等烃类混合物的一种或多种。

背景技术

轻烃回收是指从天然气中回收乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烃类复合物的过程，也称为天然气凝液回收。随着国内乙烯工业的发展，采用乙烷为原料生产乙烯比采用常规的石脑油生产乙烯更具有经济效益。国际上乙烷裂解制乙烯是一项成熟的技术，具有成本低、收率高、投资少、污染小等优点，因此采用乙烷生产乙烯在国内具有很大前景。

国内每年天然气产量巨大，2016年国内天然气产量达到1368.6亿立方米，天然气中含有大量的乙烷，将其回收后用于生产乙烯，具有良好经济效益。但是目前，国内油气田大部分轻烃回收装置以回收丙烷及丙烷以上组分为主要目的，生产液化石油气等产品，国内以回收乙烷及乙烷以上组分目的的轻烃回收工厂很少。

天然气液化中进行轻烃回收的目的主要是避免重组分在液化过程中冻堵设备和管道。在工程应用中一般将轻烃回收过程与天然气液化过程分开进行，先进行轻烃回收，再液化。

因此，将天然气液化中的冷剂制冷循环运用于乙烷回收工艺，用于既需要回收轻烃又要液化的原料，并且具有较大的经济效益。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种乙烷回收联产液化天然气的装置与方法，结合了传统的天然气轻烃回收工艺和天然气液化工艺的特点，采用冷剂制冷系统为乙烷回收和液化天然气过程提供冷量，具有降低投资和提高经济效益等特征，适用于天然气、煤层气、焦炉煤气等烃类混合物的一种或多种。

本发明所采用的技术方案是：一种乙烷回收联产液化天然气的装置，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。

本发明还提供了一种乙烷回收联产液化天然气的方法，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：