[发明专利]一种同时脱烃脱氮的天然气液化装置及方法

说明书

本发明公开了一种同时脱烃脱氮的天然气液化装置及方法，本方案是将脱烃、脱氮结合，采用脱乙烷塔的稳定闪蒸气作为脱氮气提气，脱除氮气的同时自身被液化，解决了闪蒸气去处的问题，增加了LNG产品量，同时降低了脱氮运行能耗。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种同时脱烃脱氮的天然气液化装置及方法。

背景技术

我国各大油田已经到了开发的中后期，为了实现稳产和增产(enhanced oilrecovery,简称EOR)，注氮驱油技术常被应用，因此氮气也大量存在于应用注氮驱油作为增产措施而采出的油田伴生气中。原油伴生气的另一个特点是富含各种高碳烷烃组分，尤其是戊烷以上的组分，均有一定含量。在LNG生产过程中，需要脱除重烃组分，防止堵塞冷箱，也需要脱除氮气，防止LNG储运过程的出现“翻滚”现像，同时满足LNG指标要求。现有的伴生气脱烃通常采用低温工艺，脱出凝液中包含在一部分轻组分(甲烷和乙烷)，经稳定后的轻组分从脱乙烷塔顶出来，压力较低，要么去做燃料，要么返回原料气压缩机入口，重新增压循环，造成装置运行效率低能耗较高。

现有的天然气脱氮技术一般都是使用脱氮塔精馏脱氮，在工作过程中，需要再沸器和冷凝器配合脱氮塔使用，成本较高，能源消耗较大，所以亟需一种更加简单、经济、节能的脱氮方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时脱烃脱氮的天然气液化装置及方法，是将脱烃、脱氮结合，采用脱乙烷塔的稳定闪蒸气作为脱氮气提气，脱除氮气的同时自身被液化，解决了闪蒸气去处的问题，增加了LNG产品量，同时降低了脱氮运行能耗。

本发明通过下述技术方案实现：

一种同时脱烃脱氮的天然气液化装置，包括冷箱、脱重烃塔、低温分离器、脱氮气液分离器、脱乙烷塔、脱氮塔、脱氮气循环压缩机和低温凝液泵；

所述冷箱分别与所述脱重烃塔和所述低温分离器连接；

所述低温分离器的气相出口与所述冷箱连接，冷箱与所述脱氮塔相连；

所述脱重烃塔与所述脱乙烷塔连接，所述低温分离器的液相经低温凝液泵增压后分别与所述脱重烃塔和脱乙烷塔相连；

所述脱乙烷塔的气相出口与所述脱氮塔连接；所述脱氮塔的气相出口与所述冷箱相连，所述冷箱与所述脱氮气循环压缩机相连，所述冷箱与所述脱氮气液分离器相连。

进一步地，原料天然气4次进/出所述冷箱进行制冷，对其进行脱烃脱氮；

首先原料气进入所述冷箱预冷，所述冷箱出口与所述脱重烃塔的原料气入口连接，所述脱重烃塔的原料气再进入所述冷箱进行进一步预冷，所述冷箱的预冷原料气出口与所述低温分离器的入口相连，所述低温分离器的气相出口再次进入所述冷箱进行液化，所述冷箱的液化天然气出口与所述脱氮塔相连，所述脱氮塔的液相出口最后再进入所述冷箱进行过冷，用于得到产品LNG。

进一步地，所述脱重烃塔的液相出口与所述脱乙烷塔连接，所述低温分离器的液相出口通过低温冷凝泵增压后分别与所述脱重烃塔和脱乙烷塔相连，用于作为低温洗涤液脱除原料气和脱乙烷塔顶稳定闪蒸气中的重烃重分。

进一步地，所述脱乙烷塔的气相出口与所述脱氮塔连接，所述脱氮塔的脱氮气进入所述冷箱进行复热，所述冷箱的脱氮气出口与所述脱氮气循环压缩机相连，脱氮气经所述脱氮气循环压缩机增压后再返回所述冷箱进行液化，所述冷箱的液化脱氮气出口与所述脱氮气液分离器的入口相连，用于闪蒸脱除脱氮气中的氮气，所述脱氮气液分离器的气相返回所述冷箱进行复热，所述脱氮气液分离器的液相出口与所述脱氮塔相连。

本发明还提供一种同时脱烃脱氮的天然气液化方法，包括以下步骤：