[發明專利]一種從天然氣中提取乙烷的方法有效
| 申請號： | 202111184382.4 | 申請日： | 2021-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN113899161B | 公開（公告）日： | 2023-04-18 |
| 發明（設計）人： | 高繼峰;孫娟;王艷芳;丁鋒;銀永明;史世杰;宋世昌 | 申請（專利權）人： | 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化中原石油工程設計有限公司 |
| 主分類號： | F25J3/02 | 分類號： | F25J3/02 |
| 代理公司： | 鄭州裕晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41142 | 代理人： | 王宇飛 |
| 地址： | 100000 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 天然氣 提取 乙烷 方法 | ||
1.一種從天然氣中提取乙烷的方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一，原料氣增壓：將原料氣經原料氣壓縮機增壓至4.4MPa、48℃，得到增壓原料氣；
步驟二，MDEA脫碳：采用活化MDEA溶液吸收增壓后的原料氣中的CO2，將CO2含量脫除至50ppm以下，得到脫碳后原料氣；
步驟三，脫水脫汞：將步驟二中得到的脫碳后原料氣，采用三塔等壓分子篩脫水脫汞工藝進行脫水和浸硫活性炭脫汞，分子篩脫水脫汞工藝使用的分子篩脫水脫汞裝置采用三個干燥塔(T3)和一個小塔，兩臺干燥塔(T3)在脫水時原料氣上進下出，第三臺干燥塔(T3)在再生時再生氣下進上出，小塔用于再生氣的干燥；原料氣與再生氣通過流量控制實現控制壓差＞70kPa，再生氣用量約為原料氣量的10％；出塔的干氣經第三粉塵過濾器(F33)過濾后，得到含水量≤1ppm、汞含量＜0.01μg/m3的凈化氣；
步驟四，乙烷回收：將步驟三中的凈化氣經主冷箱(E4)預冷至-64℃至-67℃后進入低溫分進行氣液分離；低溫分離器分離的液相全部送至脫甲烷塔(T4)上部；低溫分離器分離的氣相分為兩股，第一股占比14％-16％的氣量經主冷箱(E4)冷至-104℃至-106℃后節流進入脫甲烷塔(T4)上部，第二股經膨脹/壓縮機(C1)膨脹至2.0MPag進入脫甲烷塔(T4)上部；脫甲烷塔(T4)塔頂氣相通過主冷箱(E4)復熱至16℃-18℃進入膨脹/壓縮機(C1)增壓端增壓至2.0MPag后送至外輸干氣增壓機組(J1)；外輸干氣增壓機組(J1)9％-12％的氣量作為循環回流干氣，回流干氣經主冷箱(E4)冷至-104℃至-106℃送至脫甲烷塔(T4)頂部，使得回流的干氣能夠與脫甲烷塔(T4)內上升氣相進行傳質傳熱；脫甲烷塔(T4)塔底凝液經塔底泵(P4)增壓后送出；
步驟五，凝液分餾：將脫甲烷塔(T4)底來的凝液送入脫乙烷塔(T5)中部進行分餾，脫乙烷塔(T5)塔頂氣相乙烷進入乙烷冷箱冷凝后進入脫乙烷頂回流罐(D51)，然后經過脫乙烷頂回流泵(P51)增壓，一部分作為乙烷產品送至乙烷儲罐(S1)，另一部分回流至脫乙烷塔(T5)塔頂；
在脫甲烷塔(T4)的中部設置兩股液相側抽出線，兩股液相側抽出線分別經主冷箱(E4)回收冷量后返回脫甲烷塔(T4)的下一層塔盤；脫甲烷塔(T4)的下部設置一股側抽出線，經主冷箱(E4)換熱預熱后回到脫甲烷塔(T4)下部；
所述脫甲烷塔(T4)為板式塔，塔盤個數60個，三股液相側抽出線分別從上向下數第34層塔盤、第40層塔盤和第60層塔盤處抽出；
在步驟五中，乙烷產品送至乙烷儲罐(S1)前，通過乙烷冷箱將乙烷產品過冷至-90℃、0.3Mpag；乙烷冷箱采用混合冷劑循環，同時利用丙烷冷劑對混合冷劑預冷，混合冷劑由甲烷、丙烷、乙烯三組分組成，三組分體積比為甲烷16％、丙烷52％、乙烯32％，混合冷劑由混合冷劑制冷機組節流降溫至-96.70℃、0.32Mpag后返回乙烷冷箱提供冷量。
2.根據權利要求1所述的從天然氣中提取乙烷的方法，其特征在于：步驟二中，MDEA溶液由重量份38.5％的MDEA、56.64％的水、4.86％的哌嗪組成；增壓后的原料氣送入胺液吸收塔(T21)的底部，自下而上流動的原料氣與貧胺液逆流接觸，將原料氣中的CO2吸收脫除；胺液吸收塔(T21)頂部的凈化氣經第一冷卻器降溫、并經凈化氣分離器分液后進入分子篩脫水脫汞單元進行脫水。
3.根據權利要求1所述的從天然氣中提取乙烷的方法，其特征在于：主冷箱(E4)連接有用于補充冷量的丙烷制冷機組，制冷溫位-20℃。
4.根據權利要求1所述的從天然氣中提取乙烷的方法，其特征在于：步驟五中，脫乙烷塔(T5)底設置脫乙烷重沸器(E51)，將脫乙烷塔(T5)塔底溫度加熱至70℃，脫乙烷塔(T5)塔底C3+凝餾送至液化氣塔。
5.根據權利要求1所述的從天然氣中提取乙烷的方法，其特征在于：來自脫乙烷塔(T5)的凝液首先與液化氣塔底凝液通過預熱器(E52)換熱后進入液化氣塔中部進行分餾，塔頂氣進入液化氣頂冷卻器后去液化氣頂回流罐(D6)，再經液化氣頂回流泵增壓后一部分作為液化氣產品送至罐區，另一部分作為液化氣塔頂的回流液；液化氣塔塔底設置液化氣重沸器，將液化氣塔塔底溫度加熱至154℃、1.4-1.5MPag；液化氣塔塔底穩定輕烴先與C3+凝液換熱后再經穩定輕烴冷卻器(AC63)冷卻至40℃后送至儲罐。
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