[发明专利]用于在低温下从低压源回收天然气液体的系统

说明书

一种用于从气源回收天然气液体的系统，包括：用于增加来自气源的流体的温度和压力的压缩装置(206)；用于冷却来自压缩装置的流体的冷却装置(230)；气体/气体热交换器(204)，来自气源的流体从第一入口流至第一出口；至少一个分离器(208)，用于从气体/气体热交换器(204)的第一出口接收流体并将液体与气体分离，来自分离器的气体被引导至膨胀装置(206)以降低气体的温度和压力，来自分离器的液体的含水部分和/或来自膨胀装置的气体被引导至气体/气体热交换器(204)，在那里从第二入口流过第二出口以冷却在第一入口和第一出口之间流动的流体，其中，在冷却装置和气体/气体热交换器之间设置有注入装置，用于使用液体剂使气体饱和，其中液体剂包括蒸发剂和防冻剂；以及回收容器(240)被设置在第二出口的下游，防冻剂被回收到回收容器中以在第一入口上游注入来自气源的流体中。

技术领域

本发明涉及一种用于在低温下从低压源回收天然气液体的系统。

背景技术

天然气流通常含有轻质烃。天然气液体(NGL)是从天然气流(乙烷和较重产品)中提取的液体的总称，在此液化石油气(LPG)中，该术语用于指主要成分为丙烷、正丁烷和异丁烷的提取液体。

低压烃类气体，尤其是来自石油和天然气生产设施的伴生气，对全世界的运营商构成了重大挑战，因为这些设施通常因缺乏用于输送生产气体的基础设施而陷入困境。此外，在低压下，与额外压缩设施相关的成本通常会使气体货币化变得不经济。成熟油田井压下降也使得安装额外的压缩设施以提高采出气的压力具有挑战性。因此，在许多设施中，产生的伴生气被用作燃料气，而余下的则进行燃烧。来自生产井的低压气体经常被忽视的特征是，在低压下，生产流体的气液平衡有利于气相中更高含量的C4+组分，导致更富有的气体用作燃料气或燃烧。这导致大量的C4+组分可以作为燃烧的冷凝物被回收。对于低压气体，据估计，对于每MMscf的天然气，可回收的冷凝物约为30bbls至100bbls(MMscf＝百万标准立方英尺；bbls＝桶)。

此外，从天然流中回收这些冷凝物预计将减少高达30％的CO₂排放量，这符合联合国气候变化框架公约中最近通过减少燃烧气体中的碳足迹来缓解和适应2020年开始的GHG(温室气体)排放和适应的巴黎协定。已经制定了一个雄心勃勃的目标，将全球平均气温升幅控制在远低于工业化前水平2℃的范围内，并努力将其限制在1.5℃，并最终在2100年实现GHG净零排放。

由于以下原因，需要从天然气中去除NGL：

·生产所谓的“管道质量”干天然气。主要运输管道通常对允许进入管道的天然气的构成施加限制。这意味着在运输天然气之前必须对其进行净化。通常，这涉及满足天然气管道的露点规范，并将包括从气流中去除C4+组分。

·在天然气作为燃料气燃烧或火焰燃烧的情况下，为了满足燃气热值/沃泊指数值、露点规范并最大限度地减少CO₂排放(在燃烧或作为燃料燃烧期间)，其从天然气中去除NGL是可取的和/或必不可少的。

·NGL包括乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷和天然汽油，并且可以是天然气加工的非常有价值的副产品。这些NGL单独出售，具有多种不同的用途；包括提高油井的石油采收率，为炼油厂或石化厂提供原材料，以及作为能源。

根据要求，烃露点控制包或低温设备可用于从气流中提取NGL。烃露点是指在任何压力范围内的温度或在任何温度范围内烃开始从气体混合物中冷凝的压力。

市场上有多种类型的烃露点控制(HCDPC)单元可用于从天然气流(伴生气或非伴生气)中提取NGL(天然气液体)。以下是对用于降低气流中烃露点的方法的简要回顾。由于这些过程是众所周知的，为简洁起见，不包括过程描述，因为它们在文献中有很好的涵盖：

1)低温分离(LTS)