[發明專利]一種NGL(液化天然氣回收)和LNG(液化天然氣)的組合工藝

有效

• 申請號: 201380068724.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN105074370A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 羅納德·D·基;斯特凡·布爾貝格;丹妮爾·R·戈德貝克;克里斯多夫·赫特爾;阿麗莎·馬蒂;海因茨·鮑爾
• 申請（專利權）人: 林德工藝裝置股份有限公司
• 主分類號: F25J1/00
• 分類號: F25J1/00;F25J5/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦

技術領域

本發明涉及一種液化天然氣和液化天然氣回收的組合工藝和設備。特別地，這種改進的工藝和設備通過將一部分從液化天然氣回收(NGL)單元的精餾塔(例如，一個輕組分精餾塔(LEFC)或者一個脫甲烷塔/脫乙烷塔)得到的經冷卻的塔頂蒸汽，根據組分，例如，用于液化天然氣回收單元中精餾的回流和/或為液化天然氣單元提供冷料，來降低液化天然氣(LNG)單元的能耗，或者在液化天然氣回收單元中，通過冷卻(例如，通過一個獨立的冷卻系統)源自于液化天然氣回收單元的精餾塔的殘余氣體，并根據組分將該經冷卻的殘余氣體用于，例如，為液化天然氣回收單元中的精餾提供回流/進料和/或為液化天然氣單元提供冷料，從而降低液化天然氣單元的能耗，并使得整個工藝更加節能。

背景技術

天然氣作為一種能源和原料來源，在全世界范圍內都是一種重要的商品。預計全世界天然氣消耗量將會在2015年由2008年的110.7萬億立方英尺上升至123萬億立方英尺，并在2035年上升至168.7萬億立方英尺[美國能源信息管理，國際能源展望2011，2011年9月19日，報告編號DOE/EIA-0484(2011)]。

從石油和煤氣的開采井口獲得的天然氣主要包含甲烷，但也可能含有更高分子量的烴類，包括乙烷、丙烷、丁烷、戊烷，和它們的不飽和同系物，以及包括芳香族(例如苯)在內的重質烴。天然氣中還常常含有非烴類雜質，例如水、氫氣、氮氣、氦氣、氬氣、硫化氫、二氧化碳和/或硫醇類。

在通過高壓氣體管道被輸送給用戶之前，天然氣需要經過處理來去除二氧化碳、硫化物等雜質。另外，天然氣可能還需要經過處理來去除一部分液化天然氣(NGL)。這些液化天然氣包括輕質烴類，即乙烷、丙烷和丁烷，以及碳原子數在5以上的重質烴類。這樣處理后不僅能得到滿足用戶需求的潔凈的天然氣，同時也提供了一種有價值的原料。例如，輕質烴類可以被用作石油化工的原料和燃料，碳原子數在5以上的烴類能用于汽油調配。

井口位置和/或必需的基礎設施的缺乏等因素常常會阻礙通過管道運輸天然氣的可行性。在這些情況下，天然氣可以被液化后以液體形式通過運輸工具(例如卡車、火車、輪船)運輸。然而，通過深度冷凍工藝將天然氣液化的過程中，天然氣中的重質烴類會凝固，進而導致冷凍設備的損壞和液化過程的中止。因此，在這種情況下，需要從天然氣中去除重質烴類。

已知的回收液化天然氣的工藝有很多。例如，Buck(US4,617,039)描述了一種天然氣進料流被冷卻、然后部分冷凝，并進一步利用高壓分離器分離的工藝。其中，從高壓分離器分離出的液體流被加熱后注入精餾塔(脫乙烷塔)的塔底，分離出的蒸汽流膨脹后被通入分離器/吸收器。分離器/吸收器底部的液體可以作為脫乙烷塔的液體進料。脫乙烷塔的塔頂蒸汽通過與從分離器/吸收器的頂部移出的蒸汽流進行換熱，得到冷卻后，并部分冷凝。這一部分來源于脫乙烷塔的冷凝的塔頂蒸汽隨后被通入分離器/吸收器的上段區域中。從分離器/吸收器的頂部移出的蒸汽流可通過換熱過程進一步被加熱、并被壓縮后，得到一種殘余氣體，該殘余氣體進一步壓縮后還能再次被通入天然氣管道。

其他的碳原子數在2以上和/或3以上的烴類的回收工藝中，原料氣經過冷卻和膨脹后得到一股蒸汽流和一股液體流，該股蒸汽流被通入輕組分精餾塔的塔釜區域，該股液體流被通入重組分精餾塔。從輕組分精餾塔的塔頂收集到殘余氣體，從重組分精餾塔的塔釜收集到液態產品。從輕組分精餾塔的塔釜收集到的液體被供給重組分精餾塔的上段區域。從重組分精餾塔收集到的塔頂蒸汽被部分冷凝，并將得到的冷凝部分用于輕組分精餾塔的回流，得到的氣態物質可與上述殘余氣體合并。參見，例如，Buck等人(US4,895,584)，Key等人(US6,278,035)，Key等人(US6,311,516)以及Key等人(US7,544,272)。