[發明專利]一種同時脫烴脫氮的天然氣液化裝置及方法

在審

• 申請號: 202010783821.2
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111780490A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 朱江;陳志國;羅興;劉敏
• 申請（專利權）人: 四川科比科油氣工程有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02;C10L3/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種同時脫烴脫氮的天然氣液化裝置及方法，本方案是將脫烴、脫氮結合，采用脫乙烷塔的穩定閃蒸氣作為脫氮氣提氣，脫除氮氣的同時自身被液化，解決了閃蒸氣去處的問題，增加了LNG產品量，同時降低了脫氮運行能耗。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，具體涉及一種同時脫烴脫氮的天然氣液化裝置及方法。

背景技術

我國各大油田已經到了開發的中后期，為了實現穩產和增產(enhanced oilrecovery,簡稱EOR)，注氮驅油技術常被應用，因此氮氣也大量存在于應用注氮驅油作為增產措施而采出的油田伴生氣中。原油伴生氣的另一個特點是富含各種高碳烷烴組分，尤其是戊烷以上的組分，均有一定含量。在LNG生產過程中，需要脫除重烴組分，防止堵塞冷箱，也需要脫除氮氣，防止LNG儲運過程的出現“翻滾”現像，同時滿足LNG指標要求。現有的伴生氣脫烴通常采用低溫工藝，脫出凝液中包含在一部分輕組分(甲烷和乙烷)，經穩定后的輕組分從脫乙烷塔頂出來，壓力較低，要么去做燃料，要么返回原料氣壓縮機入口，重新增壓循環，造成裝置運行效率低能耗較高。

現有的天然氣脫氮技術一般都是使用脫氮塔精餾脫氮，在工作過程中，需要再沸器和冷凝器配合脫氮塔使用，成本較高，能源消耗較大，所以亟需一種更加簡單、經濟、節能的脫氮方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同時脫烴脫氮的天然氣液化裝置及方法，是將脫烴、脫氮結合，采用脫乙烷塔的穩定閃蒸氣作為脫氮氣提氣，脫除氮氣的同時自身被液化，解決了閃蒸氣去處的問題，增加了LNG產品量，同時降低了脫氮運行能耗。

本發明通過下述技術方案實現：

一種同時脫烴脫氮的天然氣液化裝置，包括冷箱、脫重烴塔、低溫分離器、脫氮氣液分離器、脫乙烷塔、脫氮塔、脫氮氣循環壓縮機和低溫凝液泵；

所述冷箱分別與所述脫重烴塔和所述低溫分離器連接；

所述低溫分離器的氣相出口與所述冷箱連接，冷箱與所述脫氮塔相連；

所述脫重烴塔與所述脫乙烷塔連接，所述低溫分離器的液相經低溫凝液泵增壓后分別與所述脫重烴塔和脫乙烷塔相連；

所述脫乙烷塔的氣相出口與所述脫氮塔連接；所述脫氮塔的氣相出口與所述冷箱相連，所述冷箱與所述脫氮氣循環壓縮機相連，所述冷箱與所述脫氮氣液分離器相連。

進一步地，原料天然氣4次進/出所述冷箱進行制冷，對其進行脫烴脫氮；

首先原料氣進入所述冷箱預冷，所述冷箱出口與所述脫重烴塔的原料氣入口連接，所述脫重烴塔的原料氣再進入所述冷箱進行進一步預冷，所述冷箱的預冷原料氣出口與所述低溫分離器的入口相連，所述低溫分離器的氣相出口再次進入所述冷箱進行液化，所述冷箱的液化天然氣出口與所述脫氮塔相連，所述脫氮塔的液相出口最后再進入所述冷箱進行過冷，用于得到產品LNG。

進一步地，所述脫重烴塔的液相出口與所述脫乙烷塔連接，所述低溫分離器的液相出口通過低溫冷凝泵增壓后分別與所述脫重烴塔和脫乙烷塔相連，用于作為低溫洗滌液脫除原料氣和脫乙烷塔頂穩定閃蒸氣中的重烴重分。

進一步地，所述脫乙烷塔的氣相出口與所述脫氮塔連接，所述脫氮塔的脫氮氣進入所述冷箱進行復熱，所述冷箱的脫氮氣出口與所述脫氮氣循環壓縮機相連，脫氮氣經所述脫氮氣循環壓縮機增壓后再返回所述冷箱進行液化，所述冷箱的液化脫氮氣出口與所述脫氮氣液分離器的入口相連，用于閃蒸脫除脫氮氣中的氮氣，所述脫氮氣液分離器的氣相返回所述冷箱進行復熱，所述脫氮氣液分離器的液相出口與所述脫氮塔相連。

本發明還提供一種同時脫烴脫氮的天然氣液化方法，包括以下步驟：