[發明專利]一種天然氣液化和凝液回收集成裝置和方法

有效

• 申請號: 202010841396.8
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111964353B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 王科;韓淑怡;李瑩珂;鄭春來;蔣志明;蒲黎明;周璇;尹奎;汪貴;田靜;陳運強;趙雨亮;李嘉迪;楊苗;陳凱文
• 申請（專利權）人: 中國石油集團工程股份有限公司;中國石油工程建設有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F25J3/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發明公開了一種天然氣液化和凝液回收集成裝置和方法，包括液化冷箱、脫重烴塔、脫重烴塔回流罐以及凝液回收單元，液化冷箱與天然氣管道和脫重烴塔連接，脫重烴塔的頂部氣相出口與液化冷箱連接，液化冷箱與脫重烴塔回流罐連接，脫重烴塔回流罐的液相出口通過設置有脫重烴塔回流泵的管道與脫重烴塔上部連接，凝液回收單元用于對脫重烴后的天然氣進一步回收重烴，并將處理后的天然氣送回液化冷箱的冷凝段。本發明采用脫重烴塔脫除天然氣中的C₅⁺重烴組成，以避免天然氣液化過程中設備和管道凍堵，而且通過凝液回收單元對脫重烴后的天然氣提取乙烷、丙烷、丁烷等組成。本發明除了適用于天然氣之外，還適用于煤層氣、焦爐煤氣等烴類混合物的一種或多種。

技術領域

本發明屬于天然氣液化和天然氣凝液回收技術領域，特別涉及一種天然氣液化和凝液回收集成裝置和方法。

背景技術

天然氣中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，以及微量的戊烷、己烷等組分。天然氣凝液回收是指將天然氣中的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等組成從天然氣中分離出來，將回收后的凝液用于化工原料，具有較好的經濟效益。天然氣液化是將凈化處理后的天然氣經過低溫冷凝、液化后生產液化天然氣。由于天然氣中含有重烴組分，重烴組分是指C₅⁺烴類，因重烴熔沸點低，在低溫環境下冷凝、凍結而堵塞管道和設備，因此天然氣在液化過程中必須脫除所含的重烴組分，以避免天然氣在液化過程中引起凍堵，脫除重烴后的天然氣進一步冷凝、液化生產液化天然氣。

而且天然氣液化工廠需要補充乙烷、丙烷等制冷劑，因此可以在脫重烴塔后設置凝液回收單元從天然氣中提取乙烷、丙烷等組成用于制冷劑補充。同時，已經建成的天然氣液化工程可以通過降低液化天然氣產品中的高位熱值(HHV)以最低的邊際成本提取乙烷、丙烷、丁烷等組成，可以在脫重烴塔后增加凝液回收裝置，以最小的投資以最低的成本生產乙烷、丙烷、丁烷等產品。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠避免天然氣液化過程中設備和管道凍堵，并能對脫重烴后的天然氣提取乙烷、丙烷、丁烷等組成的天然氣液化和凝液回收集成裝置和方法。

本發明采用的技術方案是：一種天然氣液化和凝液回收集成裝置，其特征在于：包括液化冷箱、脫重烴塔、脫重烴塔回流罐以及凝液回收單元，所述液化冷箱內的一級預冷段進口端與天然氣進氣管道連接，其出口端通過管道與脫重烴塔連接，經脫重烴塔分離后的液烴通過底部管道進入后工序，所述脫重烴塔的頂部氣相出口通過管道與液化冷箱內的二級預冷段進口端連接，所述二級預冷段的出口端通過管道與脫重烴塔回流罐連接，所述脫重烴塔回流罐的液相出口通過設置有脫重烴塔回流泵的管道與脫重烴塔上部連接，所述脫重烴塔回流罐的氣相出口分為兩路，一路通過設置有第一節流閥的管道與液化冷箱內的冷凝段進口端連接，所述冷凝段的出口端通過管道至后工序，另一路通過管道與凝液回收單元連接，所述凝液回收單元用于對脫重烴后的天然氣進一步回收重烴，并將處理后的天然氣送回液化冷箱的冷凝段。

本發明所述的天然氣液化和凝液回收集成裝置，其所述液化冷箱與冷劑制冷單元連接，所述冷劑制冷單元包括第一冷卻器和冷劑壓縮機，所述第一冷卻器與液化冷箱內的冷卻段連接，所述冷卻段通過設置有第二節流閥的管道與液化冷箱內的復熱段連接，所述復熱段通過管道與冷劑壓縮機連接，所述冷劑壓縮機通過管道與第一冷卻器連接，形成冷劑制冷循環回路。