[發明專利]一種LPG脫除天然氣中重烴的工藝裝置及方法

無效

• 申請號: 201310219506.7
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103265987A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 黃勇;劉家洪;蒲黎明;李娜;王科;陸永康;陳運強;冼祥發;李瑩珂;諶天兵;宋德琦;郭成華;法玉曉;王剛;姜寧;龍海洋;田靜
• 申請（專利權）人: 中國石油集團工程設計有限責任公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;C10L3/12;C10G5/00;C10G5/06;C10G5/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

技術領域

本發明涉及一種天然氣液化過程中采用LPG脫除天然氣中重烴的工藝裝置及方法，特別針對用于大型天然氣液化過程中脫除重烴的裝置及方法。

背景技術

天然氣在液化之前都必須經過深度預處理，其中包括脫除所含的重烴組分，從而有效避免天然氣在液化過程中雜質引起凍堵，尤其是重烴組分在低溫環境下冷凝、凍結而堵塞管道、閥門和板翅式換熱器等設備。目前國內外已有的天然氣脫重烴方法主要有精餾法及吸附法。采用吸附法脫除天然氣中重烴的工藝時，其脫除性能主要由其吸附劑的種類、吸附劑容量和再生形式決定。雖然吸附工藝技術較為成熟，能夠達到天然氣液化氣質指標，但該工藝同時至少需要兩個吸附塔進行切換運行，且同時需要再生氣熱源，投資和能耗大。精餾法脫天然氣中重烴的工藝是利用精餾原理，在塔內利用重烴和天然氣相對揮發度不同，將天然氣中的重烴組分脫除的方法。典型的精餾方法既需要塔底加熱重沸，又需要塔頂冷流回流，因而需設置塔頂冷凝器、回流罐和回流泵，塔底需設置加熱重沸器。所述兩種含重烴天然氣脫除重烴工藝的缺點均為投資大，能耗高，所需設備多，流程復雜，不利于節能降耗。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種天然氣液化過程中采用LPG脫除天然氣中的重烴的工藝裝置及方法，具有能耗低、產品多元化、天然氣烴露點低、總投資低等特征。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種LPG脫除天然氣中重烴的工藝裝置，包括重烴洗滌塔、脫乙烷塔和脫丁烷塔，其中：所述重烴洗滌塔依次與節流閥、冷卻器、脫乙烷塔和脫丁烷塔連接；脫丁烷塔頂部出口依次與脫丁烷塔冷凝器、脫丁烷塔回流罐、脫丁烷塔回流泵和脫丁烷塔上部進口連接；脫丁烷塔回流罐經LPG增壓泵與重烴洗滌塔上部進口連接。

本發明還提供了一種LPG脫除天然氣中重烴的工藝方法，從預冷階段預冷至-46℃的含重烴天然氣經重烴洗滌塔下部進口進入重烴洗滌塔，自LPG增壓泵來的LPG經重烴洗滌塔上部進口進入重烴洗滌塔，含重烴天然氣和LPG在重烴洗滌塔中進行逆流傳質，脫除天然氣中的重烴組分，其中：脫除了重烴的干天然氣自重烴洗滌塔頂部去下一深冷段工序，為天然氣液化做準備；液烴自重烴洗滌塔底部流出，依次經節流閥節流、換熱器復熱后從脫乙烷塔中部進口進入脫乙烷塔，其中：脫乙烷塔塔頂氣經脫乙烷塔冷凝器復熱降壓后進入脫乙烷塔回流罐，然后一部分進入燃料氣系統，另一部分經脫乙烷塔回流泵泵送回脫乙烷塔中與脫乙烷塔中產生的脫乙烷油一起從脫乙烷塔底部進入脫丁烷塔進行分餾，其中：LPG從脫丁烷塔塔頂去經脫丁烷塔冷凝器進行冷凝后即為LPG產品，進入脫丁烷回流罐，其中：部分經脫丁烷塔回流泵泵送回脫丁烷塔；另一部分LPG產品經LPG增壓泵泵送換熱后，部分作為外銷產品，部分進入重烴洗滌塔進行逆流傳質；脫丁烷塔塔底產品經脫丁烷塔底冷凝器冷凝后即為產品輕油。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：利用裝置內生產的LPG產品進行洗滌，LPG產品來源穩定可靠，與硅膠脫重烴工藝相比，造價低、制造工期短，使得本發明的工程總投資大幅下降；重烴脫除效果好，將天然氣中的重烴組分盡可能的脫除，有利于后續液化工藝，有效避免重烴發生凍堵；能優化產品結構，和有效利用產品；LPG脫除重烴工藝流程簡單，投資省，較傳統脫除天然氣中重烴工藝流程大大簡化，減少了冷凝器和回流罐等相應設備，通過吸收傳質即可達到天然氣液化深度預處理要求，滿足天然氣液化的需要。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發明的系統原理示意圖。

具體實施方式

一種LPG脫除天然氣中重烴的工藝裝置，如圖1所示，包括：重烴洗滌塔1、冷卻器2、脫乙烷塔3、脫乙烷塔回流泵4、脫乙烷塔回流罐5、脫乙烷塔冷凝器6、脫丁烷塔7、脫丁烷塔冷凝器8、脫丁烷塔回流罐9、脫丁烷塔回流泵10、LPG增壓泵11、脫丁烷塔底冷凝器12和節流閥13。其中：

重烴洗滌塔1依次與節流閥13、冷卻器2、脫乙烷塔3、脫丁烷塔7和脫丁烷塔底冷凝器12連接；脫乙烷塔3頂部出口依次與脫乙烷塔冷凝器6、脫乙烷塔回流罐5、脫乙烷塔回流泵4和脫乙烷塔3上部進口連接；脫丁烷塔7頂部出口依次與脫丁烷塔冷凝器8、脫丁烷塔回流罐9、脫丁烷塔回流泵10和脫丁烷塔7上部進口連接；脫丁烷塔回流罐9經LPG增壓泵11與重烴洗滌塔1上部進口連接。

所述重烴洗滌塔既可以是填料塔也可以是板式塔。

本發明還提供了一種天然氣液化過程中采用LPG脫除天然氣中重烴的工藝方法，包括如下步驟：

從預冷階段預冷至-46℃的含重烴天然氣經重烴洗滌塔1下部進口進入重烴洗滌塔1，自LPG增壓泵11來的LPG經重烴洗滌塔1上部進口進入重烴洗滌塔1，含重烴天然氣和LPG在重烴洗滌塔1中進行逆流傳質，將天然氣中的重烴組分脫除至1ppm以下，其中：脫除了重烴的干天然氣自重烴洗滌塔1頂部去下一深冷段工序，為天然氣液化做準備；液烴自重烴洗滌塔1底部流出，依次經節流閥13節流、換熱器2復熱后從脫乙烷塔3中部進口進入脫乙烷塔3，其中：脫乙烷塔3塔頂氣經脫乙烷塔冷凝器6復熱降壓后進入脫乙烷塔回流罐5，然后一部分進入燃料氣系統；另一部分經脫乙烷塔回流泵4泵送回脫乙烷塔3中與脫乙烷塔3中產生的脫乙烷油一起從脫乙烷塔3底部進入脫丁烷塔7進行分餾，其中：LPG從脫丁烷塔7塔頂去經脫丁烷塔冷凝器8進行冷凝后即為LPG產品，進入脫丁烷回流罐9，其中：部分經脫丁烷塔回流泵10泵送回脫丁烷塔7；另一部分LPG產品經LPG增壓泵11泵送換熱后，部分作為外銷產品，部分進入重烴洗滌塔1進行逆流傳質；脫丁烷塔7塔底產品經脫丁烷塔底冷凝器12冷凝后即為產品輕油。