[发明专利]一种用于天然气乙烷的回收系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于天然气乙烷的回收系统及方法，包括以下步骤：S1：原料气经过冷箱冷却后进入低温分离器进行分离；S2：低温分离器分离的液相经过节流阀降压降温后进入一级闪蒸分离器气液分离，一级闪蒸分离器分离的气相作为推动冷箱侧抽线1热虹吸循环的推动力；S3：一级闪蒸分离器的液相进入冷箱换热升温后进入二级闪蒸分离器进行气液分离，二级闪蒸分离器分离的气相作为冷箱侧抽线2热虹吸循环的推动力；S4：二级闪蒸分离器的液相进入脱甲烷塔底部，避免重烃进入脱甲烷塔的上部；S5：脱甲烷塔底部的液相经过脱甲烷塔底泵进入脱乙烷塔中进行分馏得到乙烷产品。

技术领域

本发明涉及乙烷回收技术领域，具体涉及一种用于天然气乙烷的回收系统及方法。

背景技术

国内对天然气回收乙烷的工艺研究进行的比较晚，国内也没有几套装置。美国的ortloffs公司于上世纪90年代末开发了RSV工艺；国内于2019年10月自主建成第一套RSV工艺装置。

常规的RSV工艺装置流程为：原料气经过换热器E1预冷后进入低温分离器V1进行气液分离器，大部分气相经过膨胀机K1后进入脱甲烷塔T1，另一部分气相进入换热器E1过冷后进入脱甲烷塔上部，液相节流后进入脱甲烷塔中部；脱甲烷塔顶部残余气(干气)返流入换热器E1复热，复热后残余气进入K1增压端和外输气压缩机增压，增压后大部分残余气外输，一小部分回流至E1换热器过冷后进入脱甲烷塔顶部；为了回收冷量，从脱甲烷塔中部两次侧抽凝液至E1换热和塔底设置原料气加热重沸器E2；脱甲烷塔低凝液送至脱乙烷塔。

针对国内自主开发的RSV工艺在开车和变工况下运行存在的问题：

1、V1液相直接进入脱甲烷塔，在开车阶段凝液少且较重，容易造成重烃在侧抽线内积累，导致侧抽循环不起来，开车不成功；

2、在装置运行不回收乙烷工况时，脱甲烷塔低凝液还需要进入脱乙烷塔进行精馏脱除乙烷，能耗较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于天然气乙烷的回收系统及方法，其旨在解决上述的现有技术中存在的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于天然气乙烷的回收系统，包括冷箱、低温分离器、一级闪蒸分离器、二级闪蒸分离器、脱甲烷塔、脱甲烷塔底泵和脱乙烷塔；

所述冷箱的原料气出口与低温分离器连接，低温分离器的液相出口与一级闪蒸分离器相连；

所述一级闪蒸分离器的气相出口接至位于所述冷箱出口的侧抽线1的返回管线上，一级闪蒸分离器的液相出口与冷箱相连；

所述二级闪蒸分离器与冷箱相连，二级闪蒸分离器的气相出口与接至位于所述冷箱出口的侧抽线2的返回管线上，二级闪蒸分离器的液相出口与脱甲烷塔底部连接；

所述脱甲烷塔依次与脱甲烷塔底泵和脱乙烷塔相连。

进一步地，所述一级闪蒸分离器与二级闪蒸分离器的气相用于作为侧抽线热虹吸循环的推动力，该气相不直接进入脱甲烷塔。

进一步地，所述一级闪蒸分离器与二级闪蒸分离器的气相为闪蒸气。

进一步地，所述冷箱为板翅式换热器。

进一步地，所述脱甲烷塔与脱乙烷塔通过脱甲烷塔底泵进行串联操作，且所述脱甲烷塔底泵将所述脱甲烷塔与脱乙烷塔合并为一个塔。

本发明还提供一种用于天然气乙烷的回收方法，包括以下步骤：

S1：原料气经过冷箱冷却后进入低温分离器进行分离；

S2：低温分离器分离的液相经过节流阀降压降温后进入一级闪蒸分离器气液分离，一级闪蒸分离器分离的气相作为推动冷箱侧抽线1热虹吸循环的推动力；