[發明專利]撬裝式井口氣三塔分離回收裝置及方法

有效

• 申請號: 201110000929.0
• 申請日: 2011-01-05
• 公開（公告）號: CN102051196A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 張忠家;徐姣;張衛江
• 申請（專利權）人: 天津凱德實業有限公司
• 主分類號: C10G5/00
• 分類號: C10G5/00;C10L3/12;C07C7/04;C07C9/08;C07C9/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及井口氣分離回收裝置及方法，更具體地說，涉及一種撬裝式井口氣三塔分離回收裝置及方法。

背景技術

井口氣主要是指不適合建輸氣管線的邊遠地區的小站伴生氣、邊遠井以及零散的低產氣井的放空氣，也包括油氣集輸處理站場的火炬放空氣等。這部分井口氣由于產量低、壓力下降快等開發難點，用常規的天然氣處理工藝開采，工程投資及運行成本較高，不經濟。

目前，井口氣回收作為一項經濟、環保的技術，其市場化進程不斷加快，各個科研單位及公司也開發了不同的工藝方法，需要綜合考慮各種技術及經濟成本，結合國內成熟的精餾、壓縮等技術，優選能耗低效率高的回收技術，并形成撬裝式回收裝置推向市場。

由于C₃⁺以上重組份相對于C₁、C₂輕組份，具有更高的應用價值和經濟效益，因此開展以回收重組份為目的的輕烴回收，具有十分重要的意義。國內不少油田開展的天然氣或伴生氣回收，主要是進行液烴即LPG的回收，其中丙烷的平均回收率不足60％。國外開展的輕烴回收，大多數是以回收C₂⁺為目的的深冷裝置，一般丙烷回收率可達90％以上，乙烷回收率可達80％以上。目前國內在撬裝式裝置上實現井口氣高效率的分離回收，具有較大的難度。

近年來，隨著能源危機的加劇，世界范圍內的節能降耗呼聲越來越高，一些小氣量的撬裝式輕烴分離回收裝置研發成果開始面世。勝利油田開發出用于海上油輪的撬裝式油氣分離裝置，在原油進入油艙之前對油氣進行二次分離。中原油田采用撬裝式L-CNG汽車加氣裝置，集LNG儲存、高壓LNG汽化、售氣計量為一體。上海交通大學研制了撬裝型LNG裝置，采用N₂-CH₄膨脹機液化流程進行天然氣液化。華北油田研制了撬裝式透平膨脹制冷輕烴回收裝置，用于回收井口氣中丙烷以上的重烴部分。國內這些撬裝式分離回收裝置主要針對油氣的簡單分離和油氣資源中丙烷以上重烴組分的回收。為此需要開發撬裝式分離回收裝置及設備對井口氣進行有效回收，節約能源，以避免放空及燃料處理中產生的環境污染問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的井口氣回收設備的撬裝整體化程度較低，回收效率較低等缺陷，提供一種撬裝式井口氣三塔分離回收裝置及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種撬裝式井口氣三塔分離回收裝置，其包括相互連通的甲乙烷精餾塔、丙烷精餾塔和重組份精餾塔；其中，所述甲乙烷精餾塔用于接收經脫硫除雜和壓縮制冷后的進口氣的氣體組份，在所述甲乙烷精餾塔的塔頂得到純度至少為95％的干氣，并將所述甲乙烷精餾塔的塔釜出料輸入所述丙烷精餾塔；在所述丙烷精餾塔的塔頂得到純度至少為90％的丙烷，并將所述丙烷精餾塔的塔釜出料輸入所述重組份精餾塔；在所述重組份精餾塔的塔頂得到純度至少為90％的丁烷，并在所述重組份精餾塔的塔釜得到純度至少為90％的輕油。

在本發明所述的撬裝式井口氣三塔分離回收裝置中，在所述甲乙烷精餾塔中以1.8～2.0MPa的操作壓力和-30℃～100℃的操作溫度，對所述氣體組份進行分離回收。

在本發明所述的撬裝式井口氣三塔分離回收裝置中，在所述丙烷精餾塔中以1.8～2.0MPa的操作壓力和60℃～135℃的操作溫度，對所述甲乙烷精餾塔的塔釜出料進行分離回收。

在本發明所述的撬裝式井口氣三塔分離回收裝置中，在所述重組份精餾塔中以1.8～2.0MPa的操作壓力和95℃～170℃的操作溫度，對所述丙烷精餾塔的塔釜出料進行分離回收。

在本發明所述的撬裝式井口氣三塔分離回收裝置中，還包括與所述甲乙烷精餾塔相連通的脫硫反應分離器；將所述井口氣和堿液輸入到所述脫硫反應分離器中進行脫硫除雜。

在本發明所述的撬裝式井口氣三塔分離回收裝置中，在所述脫硫反應分離器和所述甲乙烷精餾塔之間還依次連通有壓縮機、換熱器和氣液分離罐，以對脫硫除雜的井口氣進行壓縮制冷。

根據本發明的另一個方面，提供一種撬裝式井口氣三塔分離回收方法，其包括以下步驟：

在甲乙烷精餾塔中對經脫硫除雜和壓縮制冷后的進口氣的氣體組份進行分離回收，從而在所述甲乙烷精餾塔的塔頂得到純度至少為95％的干氣，并將所述甲乙烷精餾塔的塔釜出料輸入丙烷精餾塔；

在所述丙烷精餾塔中對所述甲乙烷精餾塔的塔釜出料進行分離回收，從而在所述丙烷精餾塔的塔頂得到純度至少為90％的丙烷，并將所述丙烷精餾塔的塔釜出料輸入重組份精餾塔；