[发明专利]一种从天然气中回收乙烷的工艺

说明书

本发明提供了一种从天然气中回收乙烷的工艺，包括以下步骤：1)天然气粗脱碳；2)CO₂再生气增压；3)天然气脱水；4)乙烷回收；5)凝液分馏；6)乙烷精脱碳。本发明可实现高含CO₂(CO₂≥1.4％(v/v))原料气不进行脱CO₂处理，或仅进行初步的脱CO₂处理，大幅度降低工程工资及装置运行能耗。

技术领域

本发明涉及天然气深冷加工技术领域，具体涉及一种从天然气中回收乙烷的工艺。

背景技术

目前比较有代表性的高效乙烷回收工艺是由美国Ortloff公司的部分干气循环(RSV)工艺，原理是在气体过冷工艺(GSP)的基础上，将部分高压外输干气与脱甲烷塔顶气换热冷凝后，通过节流过冷进入脱甲烷塔顶提供回流。回流的外输干气可对塔顶气相进行精馏，将装置乙烷收率提升至95％以上。

部分干气循环工艺通常适用于原料气中CO₂含量低于1.0％的处理工况，根据脱甲烷塔操作压力不同，CO₂含量略有波动。当天然气CO₂含量高于1.0％时，乙烷回收装置膨胀机出口、脱甲烷塔上部塔板、脱甲烷塔顶气相管线等位置易出现冻堵，装置无法正常生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种从天然气中回收乙烷的工艺，该工艺兼顾液体过冷(LSP)工艺和部分干气循环(RSV)工艺的优点，适用于原料气中CO2含量＜1.4％的处理工况(根据具体工况含量可做调整)，在原料气不进行脱碳的情况下，以实现装置乙烷收率≥95％，同时使得装置不发生CO₂冻堵。

为了实现上述的目的，本发明提供了一种从天然气中回收乙烷的工艺，包括以下步骤：

1)天然气粗脱碳：将原料气进行脱碳，以得到CO₂再生气和净化气；

2)CO₂再生气增压：将步骤1)得到的CO₂再生气增压后掺混至外输产品气中；

3)天然气脱水：将步骤1)得到的净化气进行脱水，以得到干燥气；

4)乙烷回收：将步骤3)得到的干燥气经过天然气副冷箱换热冷却后进入低温分离器，低温分离器分离出的一部分气相进入天然气膨胀机膨胀后进入脱甲烷塔中部，剩余另一部分气相经天然气主冷箱与脱甲烷塔顶气换热过冷后进入脱甲烷塔上部，进行精馏；低温分离器分离出的凝液经天然气主冷箱与脱甲烷塔顶气换热过冷，过冷后入脱甲烷塔上部回流，该低温凝液中的重组分吸收天然气中的CO₂，剩余凝液直接进入脱甲烷塔中部；脱甲烷塔顶部低温天然气通过天然气主冷箱回收冷量后进天然气外输压缩机增压至外输压力，增压后的天然气一部分作为产品天然气向外输出，另一部分回流作为循环干气对脱甲烷塔顶气相进行精馏；

5)凝液分馏：将步骤4)吸收CO₂的凝液进行分馏，以得到含CO₂乙烷、液化气和稳定轻烃，其中液化气和稳定轻烃分别运输到储存罐储存；

6)乙烷精脱碳：将步骤5)分馏得到的含CO₂乙烷需要采用醇胺法进行精脱碳，得到的乙烷进入后续装置使用。

进一步地，步骤1)之前还包括将天然气增压的步骤。

进一步地，其中步骤1)中，所述脱甲烷塔的操作压力为0.9～3.0MPa，所述原料气的压力≥2.5倍脱甲烷塔操作压力。

进一步地，其中步骤1)中，所述原料气是采用醇胺法进行脱碳的。

进一步地，其中步骤1)中，所述CO₂再生气的CO₂含量≥80％(v/v)；所述净化气的CO₂含量≤1.2％(v/v)。