[發(fā)明專利]一種從天然氣中回收乙烷的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811190368.3
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109232157B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳慶有;王智;王翀;段世文;柳亭;宋廣明;閆廣宏;張文鐘;于朋朋;武俠岳;韓娟娟;張賢曉;王靜;季洪強(qiáng);郝夢云
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C9/06
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

本發(fā)明提供了一種從天然氣中回收乙烷的工藝，包括以下步驟：1)天然氣粗脫碳；2)CO₂再生氣增壓；3)天然氣脫水；4)乙烷回收；5)凝液分餾；6)乙烷精脫碳。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)高含CO₂(CO₂≥1.4％(v/v))原料氣不進(jìn)行脫CO₂處理，或僅進(jìn)行初步的脫CO₂處理，大幅度降低工程工資及裝置運(yùn)行能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣深冷加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從天然氣中回收乙烷的工藝。

背景技術(shù)

目前比較有代表性的高效乙烷回收工藝是由美國Ortloff公司的部分干氣循環(huán)(RSV)工藝，原理是在氣體過冷工藝(GSP)的基礎(chǔ)上，將部分高壓外輸干氣與脫甲烷塔頂氣換熱冷凝后，通過節(jié)流過冷進(jìn)入脫甲烷塔頂提供回流。回流的外輸干氣可對塔頂氣相進(jìn)行精餾，將裝置乙烷收率提升至95％以上。

部分干氣循環(huán)工藝通常適用于原料氣中CO₂含量低于1.0％的處理工況，根據(jù)脫甲烷塔操作壓力不同，CO₂含量略有波動(dòng)。當(dāng)天然氣CO₂含量高于1.0％時(shí)，乙烷回收裝置膨脹機(jī)出口、脫甲烷塔上部塔板、脫甲烷塔頂氣相管線等位置易出現(xiàn)凍堵，裝置無法正常生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種從天然氣中回收乙烷的工藝，該工藝兼顧液體過冷(LSP)工藝和部分干氣循環(huán)(RSV)工藝的優(yōu)點(diǎn)，適用于原料氣中CO2含量＜1.4％的處理工況(根據(jù)具體工況含量可做調(diào)整)，在原料氣不進(jìn)行脫碳的情況下，以實(shí)現(xiàn)裝置乙烷收率≥95％，同時(shí)使得裝置不發(fā)生CO₂凍堵。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供了一種從天然氣中回收乙烷的工藝，包括以下步驟：

1)天然氣粗脫碳：將原料氣進(jìn)行脫碳，以得到CO₂再生氣和凈化氣；

2)CO₂再生氣增壓：將步驟1)得到的CO₂再生氣增壓后摻混至外輸產(chǎn)品氣中；

3)天然氣脫水：將步驟1)得到的凈化氣進(jìn)行脫水，以得到干燥氣；

4)乙烷回收：將步驟3)得到的干燥氣經(jīng)過天然氣副冷箱換熱冷卻后進(jìn)入低溫分離器，低溫分離器分離出的一部分氣相進(jìn)入天然氣膨脹機(jī)膨脹后進(jìn)入脫甲烷塔中部，剩余另一部分氣相經(jīng)天然氣主冷箱與脫甲烷塔頂氣換熱過冷后進(jìn)入脫甲烷塔上部，進(jìn)行精餾；低溫分離器分離出的凝液經(jīng)天然氣主冷箱與脫甲烷塔頂氣換熱過冷，過冷后入脫甲烷塔上部回流，該低溫凝液中的重組分吸收天然氣中的CO₂，剩余凝液直接進(jìn)入脫甲烷塔中部；脫甲烷塔頂部低溫天然氣通過天然氣主冷箱回收冷量后進(jìn)天然氣外輸壓縮機(jī)增壓至外輸壓力，增壓后的天然氣一部分作為產(chǎn)品天然氣向外輸出，另一部分回流作為循環(huán)干氣對脫甲烷塔頂氣相進(jìn)行精餾；

5)凝液分餾：將步驟4)吸收CO₂的凝液進(jìn)行分餾，以得到含CO₂乙烷、液化氣和穩(wěn)定輕烴，其中液化氣和穩(wěn)定輕烴分別運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存罐儲(chǔ)存；

6)乙烷精脫碳：將步驟5)分餾得到的含CO₂乙烷需要采用醇胺法進(jìn)行精脫碳，得到的乙烷進(jìn)入后續(xù)裝置使用。

進(jìn)一步地，步驟1)之前還包括將天然氣增壓的步驟。

進(jìn)一步地，其中步驟1)中，所述脫甲烷塔的操作壓力為0.9～3.0MPa，所述原料氣的壓力≥2.5倍脫甲烷塔操作壓力。

進(jìn)一步地，其中步驟1)中，所述原料氣是采用醇胺法進(jìn)行脫碳的。

進(jìn)一步地，其中步驟1)中，所述CO₂再生氣的CO₂含量≥80％(v/v)；所述凈化氣的CO₂含量≤1.2％(v/v)。