[發(fā)明專利]用于在低溫下從低壓源回收天然氣液體的系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN114174471A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設計）人: A·J·A/L·蘇皮阿;B·L·黃;C·L·陳;E·E·R·伊薩法拉杰;D·A/L·圖盧納瓦拉蘇
• 申請（專利權）人: NGL技術私人有限公司
• 主分類號: C10G5/06
• 分類號: C10G5/06;C10L3/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

一種用于從氣源回收天然氣液體的系統(tǒng)，包括：用于增加來自氣源的流體的溫度和壓力的壓縮裝置(206)；用于冷卻來自壓縮裝置的流體的冷卻裝置(230)；氣體/氣體熱交換器(204)，來自氣源的流體從第一入口流至第一出口；至少一個分離器(208)，用于從氣體/氣體熱交換器(204)的第一出口接收流體并將液體與氣體分離，來自分離器的氣體被引導至膨脹裝置(206)以降低氣體的溫度和壓力，來自分離器的液體的含水部分和/或來自膨脹裝置的氣體被引導至氣體/氣體熱交換器(204)，在那里從第二入口流過第二出口以冷卻在第一入口和第一出口之間流動的流體，其中，在冷卻裝置和氣體/氣體熱交換器之間設置有注入裝置，用于使用液體劑使氣體飽和，其中液體劑包括蒸發(fā)劑和防凍劑；以及回收容器(240)被設置在第二出口的下游，防凍劑被回收到回收容器中以在第一入口上游注入來自氣源的流體中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于在低溫下從低壓源回收天然氣液體的系統(tǒng)。

背景技術

天然氣流通常含有輕質(zhì)烴。天然氣液體(NGL)是從天然氣流(乙烷和較重產(chǎn)品)中提取的液體的總稱，在此液化石油氣(LPG)中，該術語用于指主要成分為丙烷、正丁烷和異丁烷的提取液體。

低壓烴類氣體，尤其是來自石油和天然氣生產(chǎn)設施的伴生氣，對全世界的運營商構成了重大挑戰(zhàn)，因為這些設施通常因缺乏用于輸送生產(chǎn)氣體的基礎設施而陷入困境。此外，在低壓下，與額外壓縮設施相關的成本通常會使氣體貨幣化變得不經(jīng)濟。成熟油田井壓下降也使得安裝額外的壓縮設施以提高采出氣的壓力具有挑戰(zhàn)性。因此，在許多設施中，產(chǎn)生的伴生氣被用作燃料氣，而余下的則進行燃燒。來自生產(chǎn)井的低壓氣體經(jīng)常被忽視的特征是，在低壓下，生產(chǎn)流體的氣液平衡有利于氣相中更高含量的C4+組分，導致更富有的氣體用作燃料氣或燃燒。這導致大量的C4+組分可以作為燃燒的冷凝物被回收。對于低壓氣體，據(jù)估計，對于每MMscf的天然氣，可回收的冷凝物約為30bbls至100bbls(MMscf＝百萬標準立方英尺；bbls＝桶)。

此外，從天然流中回收這些冷凝物預計將減少高達30％的CO₂排放量，這符合聯(lián)合國氣候變化框架公約中最近通過減少燃燒氣體中的碳足跡來緩解和適應2020年開始的GHG(溫室氣體)排放和適應的巴黎協(xié)定。已經(jīng)制定了一個雄心勃勃的目標，將全球平均氣溫升幅控制在遠低于工業(yè)化前水平2℃的范圍內(nèi)，并努力將其限制在1.5℃，并最終在2100年實現(xiàn)GHG凈零排放。

由于以下原因，需要從天然氣中去除NGL：

·生產(chǎn)所謂的“管道質(zhì)量”干天然氣。主要運輸管道通常對允許進入管道的天然氣的構成施加限制。這意味著在運輸天然氣之前必須對其進行凈化。通常，這涉及滿足天然氣管道的露點規(guī)范，并將包括從氣流中去除C4+組分。

·在天然氣作為燃料氣燃燒或火焰燃燒的情況下，為了滿足燃氣熱值/沃泊指數(shù)值、露點規(guī)范并最大限度地減少CO₂排放(在燃燒或作為燃料燃燒期間)，其從天然氣中去除NGL是可取的和/或必不可少的。

·NGL包括乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷和天然汽油，并且可以是天然氣加工的非常有價值的副產(chǎn)品。這些NGL單獨出售，具有多種不同的用途；包括提高油井的石油采收率，為煉油廠或石化廠提供原材料，以及作為能源。

根據(jù)要求，烴露點控制包或低溫設備可用于從氣流中提取NGL。烴露點是指在任何壓力范圍內(nèi)的溫度或在任何溫度范圍內(nèi)烴開始從氣體混合物中冷凝的壓力。

市場上有多種類型的烴露點控制(HCDPC)單元可用于從天然氣流(伴生氣或非伴生氣)中提取NGL(天然氣液體)。以下是對用于降低氣流中烴露點的方法的簡要回顧。由于這些過程是眾所周知的，為簡潔起見，不包括過程描述，因為它們在文獻中有很好的涵蓋：

1)低溫分離(LTS)