[实用新型]液化贫气去重质烃系统

说明书

在贫气源的液化系统中集成去重质烃的系统和方法。在主低温换热器和回流筒之间设置经济器以提供相对于部分冷凝流的塔顶蒸汽流的冷却。另外，天然气原料流的压力在洗涤塔中被保持。通过位于经济器和回流筒的阀门对从主低温换热器热段冷端回收部分冷凝流提供的压力降。

技术领域

本发明涉及从天然气原料流中分离重质烃以及液化天然气原料流的方法和系统。

背景技术

在天然气液化之前，去除重质烃(也称作“HHCs”)，例如C6+烃(含6个或更多碳原子的烃)以及芳香烃(例如苯、甲苯、乙苯和二甲苯类)，往往是避免这些成分在主低温换热器(也称作“MCHE”)中冻结的理想办法。而C2-C5+烃(含2至5或更多的碳原子的烃)，在本领域中也称作天然气凝液(或“NGLs”)，因为具有相对较高的市场价值，通常也会从天然气中分离出来。

天然气原料通常取自常规的天然气藏，以及例如页岩气、致密气和煤层气之类的非常规的天然气藏。“富”天然气原料流是指具有相对高浓度的NGL成分的流体(例如>3mol％)。传统意义上，从富气原料中去除HHCs，要么包含独立的前端NGL萃取，要么包含集成液化流程的洗涤塔系统。由于前端NGL萃取是相对复杂的流程包含很多设备，所以，通常会独立于液化流程实施。

图1示意性的描述了，集成对天然气原料流102的液化流程，使用洗涤塔136去除重质烃系统130的常规现有工艺配置。原料流102取自于通常周围温度在0-40摄氏度区间的天然气源101。原料流102在经济器132中预冷至合适的温度(通常为摄氏度以下)，然后，通过J-T阀134将压力减至低于原料流102中的天然气的临界压力。原料流的临界压力根据其成分不同有所不同。比如，甲烷的临界压力是46.4bara，而包含了少量的C2-C5成分(例如小于1mol％)的贫气原料流的临界压力是50bara。C2-C5的含量越高，临界压力值越高。

预冷且减压后的天然气，通过位于洗涤塔136中间位置的进口135导入到洗涤塔136中。洗涤塔136将天然气原料分离成，富甲烷塔顶蒸汽流139和富含重于甲烷的重质烃的塔底液体流140。塔顶蒸汽流139从洗涤塔136的上段137(在进口135上方)被回收，塔底液体流140从洗涤塔136的下段138(在进口135下方)被回收。在本领域中，上段137也称作蒸馏塔的精馏段，下段138也称作蒸馏塔的提馏段。上段137与下段138之间的边界取决于进口135的位置。上段137和下段138都可以填充规整填料或者使用塔盘来对洗涤塔136内的液体流和蒸汽流逆流接触。洗涤塔136通常会伴有用来加热来自塔底的液体流141的专用重沸器142，以提供提馏气流143到洗涤塔136下段138。

然后，塔顶蒸汽流139在经济器132中相对于原料流102的冷侧被加热。热塔顶蒸汽流144流进绕管式主低温换热器(MCHE)110的热段(热束)114的热端部分冷凝。然后将部分冷凝后的流体145从热段114回收，并在回流筒150中分离成液相和气相从而制成液体流154和蒸汽流151。用液体泵155将液体流154回收，并且作为回流156返回至洗涤塔136的上段137，为洗涤塔136的有效运行以及为从气体原料中洗去重质烃提供必要的回流。蒸汽流151流入MCHE110的中段115后被进一步的冷却和液化。然后，蒸汽流在MCHE110的冷端115过冷处理，制成成品流103。成品流103快速通过减压阀105制成减压成品流106后储存起来。例如图1所示，存储处就是LNG储罐104。

来自洗涤塔136的塔底液体流140含有丰富的NGLs和HHCs，可以用作燃料来使用，或使之膨胀为部分气化流体送入可以将单一NGL成分分离出来的分馏流程(未示出)。