[發(fā)明專利]一種利用液化天然氣冷能回收輕烴的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410191260.1
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103994635B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 王紅;吳笛;白改玲;安小霞;李佳;蘇燕兵
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F25J5/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨,朱世定

技術領域

本發(fā)明涉及輕烴回收領域，具體而言，涉及一種利用液化天然氣冷能回收輕烴同時冷凝貧氣的裝置和方法。

背景技術

隨著世界對能源的需求日益旺盛，傳統(tǒng)的能源結構已很難滿足多元化的需求，天然氣已成為繼煤、石油后的第三大能源，作為一種優(yōu)質、高效、清潔的能源，其在能源構成中所占的比例日益提高。天然氣的液化儲運有利于實現資源的優(yōu)化配置。液化天然氣(LNG，Liquefied Natural Gas)除了主要含有甲烷外，還有少量的乙烷、丙烷和丁烷，另外還可能含有氮氣。根據LNG中C2+輕烴含量的不同，LNG可分為貧氣和富氣。目前，國際LNG市場上有相當一部分是富氣(含有質量分數10％以上的C2、C3，及少量C4烴類)。富氣中的C2+輕烴是一種優(yōu)質且應用廣泛的化工原料，具有很高的附加值，用其代替石腦油作為乙烯的原料能夠節(jié)省投資30％，乙烯裝置能耗降低30～40％，綜合成本降低10％左右。

常壓下的LNG是-161℃的液體，蘊藏了大量高品質的冷能。LNG在輸送到管網用戶前需要氣化，氣化通常是利用海水或空氣加熱來實現的，這種方法雖然簡單直接，但浪費了LNG中蘊藏的大量寶貴的冷能。0.1MPa下的LNG從-161℃復熱到27℃時所釋放的冷能約為950KJ/Kg，LNG蘊藏的巨大高品質冷能如不加以回收利用將是極大的浪費。因此，利用LNG自身的冷量，以較低的成本將富氣中的輕烴資源分離出來，有利于實現天然氣資源的綜合優(yōu)化利用。

由于我國的LNG產業(yè)才剛剛起步，目前國內鮮有相關LNG輕烴分離技術的報道，而國外早在上世紀60年代就有LNG輕烴分離的技術文獻了。在美國，從LNG中分離出C2+輕烴已成為調節(jié)天然氣熱值使之符合美國國家燃氣標準的重要手段。近年來，LNG輕烴分離技術在美國、日本等國又得到了長足的發(fā)展及應用，這為我國從沿海引進的LNG富氣中分離輕烴起到良好的指導作用。隨著我國相關標準及規(guī)范的建立和健全，從LNG中回收輕烴勢必起到增加LNG接收站操作靈活性，適應用戶需求多樣性和提高工廠經濟型的多方面需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種利用液化天然氣冷能回收輕烴的裝置和方法，用以利用LNG冷能回收LPG(Liquefied Petroleum Gas，液化石油氣，簡稱LPG，主要組分是丙烷和丁烷，即輕烴)。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種利用液化天然氣冷能回收輕烴的裝置，包括LNG儲罐、LPG儲罐、第一換熱器、第二換熱器、脫甲烷塔、脫乙烷塔、貧氣壓縮機、氣液分離罐、緩沖罐、第一流量分配裝置、第一加壓泵、第二加壓泵、第三加壓泵、第四加壓泵、第五加壓泵、LNG輸出總管線、LNG輸出第一管線、LNG輸出第二管線、換熱輸出第三管線、甲烷氣相輸出第四管線、甲烷氣液混合輸出第五管線、氣相甲烷輸出第六管線、液相甲烷輸出第七管線、壓縮甲烷輸出第八管線、氣相換熱輸出第九管線、外輸第十管線、換熱輸出第十七管線、C2+輸出第十一管線、C2輸出第十二管線、C2換熱輸出第十三管線、C2回流第十四管線、LPG儲存進罐第十六管線，其中

所述第一加壓泵設于所述LNG儲罐中，所述LNG輸出總管線一端與所述第一加壓泵連接，另一端與所述第一流量分配裝置連接，所述第一流量分配裝置與所述LNG輸出第一管線及所述LNG輸出第二管線連接，所述第一加壓泵將所述LNG儲罐中的LNG加壓泵出至所述LNG輸出總管線，LNG被所述第一流量分配裝置分為兩股流分別流入所述LNG輸出第一管線及所述LNG輸出第二管線；

所述LNG輸出第一管線與所述第一換熱器的第一管道連接，所述第一換熱器的第一管道與所述換熱輸出第三管線連接，所述換熱輸出第三管線與所述脫甲烷塔的上部連接，所述LNG輸出第一管線中的LNG股流經所述第一換熱器換熱后由所述換熱輸出第三管線流入所述脫甲烷塔的上部；

所述LNG輸出第二管線與所述第二換熱器的第一管道連接，所述第二換熱器的第一管道與所述換熱輸出第十七管線連接，所述換熱輸出第十七管線與所述脫甲烷塔的中部連接，所述LNG輸出第二管線中的LNG股流經所述第二換熱器換熱后由所述換熱輸出第十七管線流入所述脫甲烷塔的中部；

所述脫甲烷塔對流入其上部區(qū)域及中部區(qū)域的LNG股流進行精餾分離，經多級氣液傳質后，所述脫甲烷塔的塔頂產生貧氣、塔底獲取C2+(C2以上氣體)；