[发明专利]一种乙烷回收装置中脱甲烷塔多点温度的控制系统及方法

说明书

本申请提供一种乙烷回收装置中脱甲烷塔多点温度的控制系统及方法，通过负荷调节控制塔顶低温、调节侧沸上升温差控制塔中温度、调节高压常温冷剂流量控制重沸热源进而控制塔底温度的综合塔温控制技术，该种乙烷回收装置脱甲烷塔多点温度控制的方法，实现塔顶温度控制从而满足乙烷回收率的要求，且避免脱甲烷塔干冰的生成；可以实现塔底温度控制从而满足乙烷产品中甲烷的含量限制，且实现对高压冷剂尽量低的预冷温度，可以尽可能回收脱甲烷塔内凝液的低温冷量，满足塔内温度梯度合理平缓升高，提高了整体运行的可靠性、稳定性和安全，解决了传统回收装置在运行时不稳定，回收到的产品不达标以及能耗高等问题。

技术领域

本申请涉及天然气加工处理技术领域，尤其涉及一种乙烷回收装置中脱甲烷塔多点温度的控制系统及方法。

背景技术

原油/石脑油目前是国内乙烯生产最主要的原料。乙烯裂解生产中，所有轻烃资源均最大程度用于生产乙烯。目前国际上轻烃裂解制乙烯的原料主要以乙烷和丙烷为主。国内基本上缺乏乙烷资源，是紧缺的“稀有”资源。乙烷的主要用途是制乙烯，乙烷裂解制乙烯拥有其他原料不具备的优越性。在轻烃裂解生产乙烯工艺中，原料由重到轻，乙烯产率显著升高，原料越轻，公用工程的消耗越少，单位能耗也减少，乙烷回收装置投资越小，乙烷制乙烯生产成本约是石脑油的三分之二。因此，开发新的天然气回收乙烷工艺技术，将对我国乙烯生产体系产生一次重大的变革。

上古天然气中含有一定量的C₂⁺重烃组分，C₂⁺组分平均含量为5.4%，C₃⁺组分平均含量为1.1%，CO₂组分平均含量为1.4%。上古气藏外销天然气产量达到300×10⁸m³/a，虽然气质较贫，但是总气量大，若全部进行C₂⁺回收，每年可回收乙烷137.4万吨，液化石油气52.4万吨，稳定轻烃13.3万吨，具有较高的经济回收价值，因此，采用回收上古天然气中的乙烷技术，可以作为获得制备乙烯原料乙烷的重要途径。

在公开号为CN 108689794 A，发明名称为一种从天然气中回收乙烷的装置及其方法的相关技术中，回收天然气中乙烷等轻烃采用深冷分离工艺，具体包括冷剂制冷加膨胀制冷、双气过冷、低温精馏的乙烷回收工艺技术，在该种工艺中，通常只对脱甲烷塔塔底的温度进行控制，容易造成整个回收装置在运行时不稳定，回收到的产品不达标以及能耗高等问题。

发明内容

本申请提供了一种乙烷回收装置中脱甲烷塔多点温度的控制系统及方法，以解决传统回收装置在运行时不稳定，回收到的产品不达标以及能耗高等问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种乙烷回收装置中脱甲烷塔多点温度的控制系统，包括主冷箱以及脱甲烷塔，所述主冷箱上通过管道连接原料天然气进气口，所述原料天然气进气口经过所述主冷箱并通过低温分离器进气管道与低温分离器连接；

所述低温分离器顶部的过冷原料气管道端连接所述主冷箱，所述低温分离器顶部的膨胀原料气管道端连接有膨胀机，所述膨胀机通过管道连接在所述脱甲烷塔顶部位置侧面的第三接口；

所述过冷原料气管道经过所述主冷箱后，通过管道连接在所述脱甲烷塔顶部位置侧面的第二接口，连接所述第二接口的管道上设置有第二流量调节阀；

所述低温分离器底部出口通过管道连接在所述脱甲烷塔中部位置侧面的第四接口，连接所述第四接口的管道上设置有液位调节阀；

所述脱甲烷塔顶部设置有顶部低温贫气管道，且经过所述主冷箱后通过管道连接贫天然气出气口，所述脱甲烷塔顶部的出口管道上还连接有温度检测仪，所述温度检测仪通过管道依次连接有温度压力串级控制器以及压缩机压力控制器。