[发明专利]一种高收率的天然气液化及轻烃回收装置及回收方法

权利要求书

1.一种高收率的天然气液化及轻烃回收装置，其特征在于：包括原料气进管(12)、冷箱(1)、甲烷洗涤塔(2)、液烃分流器(4)、脱乙烷塔(5)、再沸器(6)、低温分流器(7)、低温泵(8)、气液分离器(9)、气相混合器(10)、制冷系统(11)和液化天然气出管(13)，所述原料气进管(12)与冷箱(1)连通，冷箱(1)通过管二(15)与甲烷洗涤塔(2)的塔底连通；所述甲烷洗涤塔(2)与液烃分流器(4)通过管连通，液烃分流器(4)通过管四(17)与脱乙烷塔(5)的上半部连通，液烃分流器(4)通过管三(16)与冷箱(1)连通，脱乙烷塔(5)的上半部通过管六(19)与所述冷箱(1)连通；所述脱乙烷塔(5)的上半部通过管七(20)与低温分流器(7)连通，低温分流器(7)与气相混合器(10)通过管连通，气相混合器(10)与所述冷箱(1)通过管九(22)连通，气相混合器(10)与甲烷洗涤塔(2)的顶部通过管一(14)连通，所述冷箱(1)与液化天然气出管(13)连通；所述冷箱(1)与气液分离器(9)通过管连通；所述低温分流器(7)与甲烷洗涤塔(2)的上半部通过管八(21)连通；所述制冷系统(11)通过两条管与冷箱(1)连通，制冷系统(11)、两条管、冷箱(1)构成制冷循环系统。

2.按照权利要求1所述的一种高收率的天然气液化及轻烃回收装置，其特征在于：所述脱乙烷塔(5)底部通过管连通设有再沸器(6)。

3.按照权利要求1或2所述的一种高收率的天然气液化及轻烃回收装置，其特征在于：所述冷箱(1)中包括依次排列的第一冷凝管、第二冷凝管、第三冷凝管、第四冷凝管、第五冷凝管和第六冷凝管；所述第一冷凝管的一端管口与原料气进管(12)连通，另一端管口与管二(15)连通；所述第二冷凝管的一端管口与管九(22)连通，另一端管口与液化天然气出管(13)连通；所述第三冷凝管的一端管口与管六(19)连通，第三冷凝管的另一端管口与气液分离器(9)通过管连通；所述第四冷凝管、第五冷凝管分别与制冷系统(11)通过管连通；所述脱乙烷塔(5)的上半部与冷箱(1)之间还连通有管五(18)，所述第六冷凝管的一端管口与管五(18)连通，另一端管口与管三(16)连通。

4.按照权利要求3所述的一种高收率的天然气液化及轻烃回收装置，其特征在于：在甲烷洗涤塔(2)与液烃分流器(4)之间的管上连通设有液烃加压泵(3)。

5.按照权利要求3所述的一种高收率的天然气液化及轻烃回收装置，其特征在于：所述低温分流器(7)与气液分离器(9)的管上还连通设有低温泵(8)。

6.一种高收率的天然气液化及轻烃回收方法，其特征在于：包含以下步骤：

a、原料气通入冷箱进行降温处理，得到温度值为-48～-44℃、压力值为2.7～3.1MPa的原料气；

b、原料气洗涤：将步骤a的原料气通入到洗涤塔中进行洗涤，洗涤液为气液分离器分离后的液相混烃；

c、C₃⁺烃的回收：步骤b洗涤后的液体经过液烃加压泵通入到液烃分流器中，经过液烃分流器分流后得到温度值为-48～-44℃、压力值为3.0～3.4MPa的第一液体，将第一液体通入到脱乙烷塔中进行洗涤脱C₃⁺烃处理，回收C₃⁺烃类物质，其洗涤液为温度值为-61～-57℃、压力值为3.0～3.4MPa的液体；

d、步骤c在脱乙烷塔洗涤后塔顶得到温度值为-22～-18℃、压力值为2.8～3.2MPa的主要为甲烷、乙烷混合气体，还包括少量C₃⁺烃类物质，该甲烷、乙烷混合气体经过冷箱后得到温度值为-62～-58℃、压力值为2.7～3.1MPa的主要为甲烷、乙烷混合液体，该主要为甲烷、乙烷混合液体依次经过气液分离器、低温泵、低温分流器后一部分进入步骤b的洗涤塔中构成步骤b所述的洗涤液体，另一部分进入脱乙烷塔中构成步骤c所述的洗涤液；

e、步骤c中经过液烃分流器分流后得到温度值为-48～-44℃、压力值为3.0～3.4MPa的第二液体，第二液体经过冷箱得到温度值为-61～-57℃、压力值为3.0～3.4MPa的洗涤液，该洗涤液进入脱乙烷塔中进行洗涤脱C₃⁺烃处理；

f、液化天然气的取得：步骤b洗涤后得到温度值为-62～-58℃、压力值为2.7～3.1MPa的富甲烷气体，与脱乙烷塔顶气经过冷箱冷却至-62～-58℃后气液分离的气相再经过气相混合器、冷箱后得到温度值为-157～-153℃、压力值为0.04～0.06MPa的液化天然气产品；

g、轻烃的取得：步骤d脱乙烷塔底的液相主要为轻烃，经再沸器加热后温度值为95～100℃、压力值为2.7～3.1MPa的液相混烃。