[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

本發明涉及一種從天然氣中提取乙烷的方法，包括以下步驟：步驟一，原料氣增壓；步驟二，MDEA脫碳：采用活化MDEA溶液吸收增壓后的原料氣中的COsubgt;2/subgt;，將COsubgt;2/subgt;含量脫除至50ppm以下；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，得到含水量≤1ppm、汞含量＜0.01μg/msupgt;3/supgt;的凈化氣；步驟四，乙烷回收：結合丙烷預冷、膨脹制冷、部分干氣循環工藝的乙烷回收工藝；步驟五，凝液分餾；本發明的方法采用活化MDEA脫碳技術，COsubgt;2/subgt;脫除效率高，防COsubgt;2/subgt;防凍堵脫甲烷塔，C2回收率達到95％以上，C3+回收率達到99％以上，產品收率高；相比于代表性的部分干氣循環工藝節約能耗12.5％，經濟效益顯著。

技術領域

本發明屬于天然氣加工工藝技術領域，具體涉及一種從天然氣中提取乙烷的方法。

背景技術

天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。乙烷作為裂解制乙烯的優質原料，綜合生產成本約為石腦油原料的2/3，經濟效益顯著。目前采用的乙烷收回技術主要有液體過冷工藝、氣體過冷工藝和部分干氣循環工藝。液體過冷工藝可處理含CO2較多的原料氣，不需要專門設置原料氣脫除CO2設施；但是乙烷收率較低，約為80％-86％。氣體過冷工藝的工藝相對簡單，但能耗較高，乙烷回收率較低，僅80％左右。部分干氣循環工藝的乙烷收率理論計算值達到99％，但僅適用于原料氣中C₂含量較高、CO₂含量＜1.5％的工況，其中最具代表性的是美國Ortloff公司的部分干氣循環(RSV)工藝，原理是在氣體過冷工藝(GSP)的基礎上，將部分高壓外輸干氣與脫甲烷塔頂氣換熱冷凝后，通過節流過冷進入脫甲烷塔頂提供回流，回流的外輸干氣可對塔頂氣相進行精餾，將裝置乙烷收率提升至95％以上。

某處氣田伴生氣中乙烷含量約225ml/m³，乙烷含量預測范圍4.4-4.9％，具有較高的回收價值，但是CO₂含量達到2.2％，原料中CO₂含量相對較高、易造成脫甲烷塔凍堵，同時原料氣氣質較富會使得制冷循環能耗增加，回收率會下降。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種適用于原料氣中CO₂含量大于1.5％工況的從天然氣中提取乙烷的方法。

本發明的技術方案如下：

一種從天然氣中提取乙烷的方法，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MDEA脫碳裝置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和一個小塔，兩臺干燥塔在脫水時原料氣上進下出，第三臺干燥塔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過濾后，得到含水量≤1ppm、汞含量＜0.01μg/m³的凈化氣；