[发明专利]一种含二氧化碳天然气的乙烷回收方法

说明书

本发明公开了一种含二氧化碳天然气的乙烷回收方法，在膨胀机制冷‑部分干气循环工艺的基础上，在低温分离工艺中应用以丙、丁烷为主的液烃对CO₂的吸收原理，采用部分原料气与低温分离器部分液相混合过冷进入脱甲烷塔中上部、部分外输气回流与部分低温分离器液相混合过冷进入脱甲烷塔顶部，增加脱甲烷塔中上部丙、丁烷为主的液烃含量，降低脱甲烷塔塔板气相中的CO₂浓度，增强乙烷回收装置抑制CO₂固体形成的能力。同时，增加脱甲烷塔中上部的冷量，提高了乙烷回收率。所述方法即增强了脱甲烷塔抑制CO₂固体形成的能力，又提高了乙烷回收率，有效提升了乙烷回收装置运行的经济效益，适合于原料气CO₂含量大于0.5％的乙烷回收装置。

技术领域

本发明涉及天然气处理工艺技术领域，尤其涉及一种含二氧化碳天然气的乙烷回收方法。

背景技术

近年来，随着天然气工业的发展，对天然气进行乙烷回收引起了各大油气田的重视，并成为各大油气田新的经济增长点。在以乙烷回收为目的的深冷装置中，为实现较高的乙烷收率，需达到一定的制冷深度。然而，天然气中的CO₂成为制约制冷温度最大的障碍，当天然气中的CO₂含量较高时，乙烷回收装置可能形成CO₂固体，导致设备冻堵及安全隐患，同时降低乙烷回收率。为控制CO₂冻堵，可设置原料气CO₂脱除装置，此方法流程复杂，投资成本高。

现有典型乙烷回收流程如附图3所示，它的特点是将部分低温分离器液相与部分低温分离器气相混合，经脱甲烷塔顶气相过冷后节流进入脱甲烷塔中上部，以期达到提高装置可处理原料气CO₂含量的目的。当原料气CO₂含量升高时，为控制脱甲烷塔CO₂固体形成，增加进入脱甲烷塔的低温分离器液相量，典型乙烷回收流程控制CO₂冻堵的能力增加，但乙烷回收率快速下降，系统能耗增加。

为了克服上述典型乙烷回收流程图3对原料气CO₂含量的适应性不强，提高乙烷回收装置的回收率，本发明开发了一种含二氧化碳天然气乙烷回收方法，利用丙烷、丁烷为主的液烃对CO₂的吸收作用，降低脱甲烷塔塔板气相中CO₂浓度，提高回收装置抑制CO₂固体形成的能力和乙烷回收率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种含二氧化碳天然气的乙烷回收方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明本发明提供一种含二氧化碳天然气乙烷回收方法，该方法在保证高回收率的情况下，采用部分原料气与低温分离器部分液相混合过冷进入脱甲烷塔中上部、部分外输气回流与部分低温分离器液相混合过冷进入脱甲烷塔顶部，增加进入塔顶的丙烷、丁烷为主的液烃含量，利用丙、丁烷为主的液烃对CO₂的吸收作用，降低脱甲烷塔塔板气相中CO₂浓度，有效提升了乙烷回收装置抑制 CO₂固体形成的能力，同时提高乙烷回收率，其乙烷回收装置的经济效益得到有效提升。本发明适合于原料气CO₂含量大于0.5％的乙烷回收装置。

本发明所提供的技术方案是：脱水后的原料气首先分成两路：一路原料气经原料气预冷换热器降温，降温后进入低温分离器内进行分离，分离出气相和液相，低温分离器分离出的气相经膨胀机组的膨胀端降压降温后，其膨胀端的气液混合物进入脱甲烷塔中上部；另一路原料气经原料气预冷换热器降温，降温后与低温分离器分离出的部分液相混合后经过冷换热器过冷降压进入脱甲烷塔中上部。

部分外输气回流经原料气预冷换热器换热降温后与部分低温分离器液相混合，混合相经过冷换热器换热降温后过冷降压进入脱甲烷塔顶部。剩余低温分离器液相经降压后进入脱甲烷塔中上部。