[发明专利]一种天然气轻烃回收的方法及装置

说明书

本发明公开了一种天然气轻烃回收的方法及装置，目的在于解决现有天然气轻烃回收装置所存在的轻烃回收率低，分离精度低，调节手段单一，气源适用性差的问题。其包括如下步骤：原料气进入主换热器，经冷却后进入初分离塔，初分离塔塔顶气相经复热后作为产品干气，塔底液相送入脱乙烷塔；脱乙烷塔塔顶气相经主换热器冷却后进行气液分离，液相返回脱乙烷塔，气相经进一步冷凝后进入初分离塔，对原料气进行洗涤；脱乙烷塔塔底液相引入脱丁烷塔；从脱丁烷塔塔顶和塔底分别得到液化石油气产品和凝析油产品；轻烃回收过程所需的冷量由制冷系统提供，制冷系统采用两级节流制冷。本发明具有调节手段丰富、气源适应性强、能耗低等优点。

技术领域

本发明涉及天然气处理领域，尤其是冷凝法天然气轻烃回收领域，具体为一种天然气轻烃回收的方法及装置。

背景技术

天然气轻烃回收一方面是为了控制天然气的烃露点，以达到商品气质量指标，避免气液两相流动；另一方面，回收的液烃具有很大的经济价值，既可直接用作高热值燃料，也可用作化工原料。

目前，轻烃回收方法主要包括吸附法、油吸收法和冷凝分离法。吸附法是利用具有多孔结构的固体吸附剂对烃类组分吸附能力强弱的差异，而使烃类气体得以分离的方法，其原理和流程与分子筛吸附脱水相似。油吸收法则是基于天然气中各组分在吸收油中溶解度的差异，而使不同烃类气体得以分离的方法。冷凝分离法是利用天然气中各烃类组分冷凝温度不同的特点，通过制冷将天然气冷至一定温度，从而将沸点较高的烃类冷凝分离，并将冷凝液分馏成合格产品的方法。由于吸附法和油吸收法存在能耗高、操作费用高和产品收率低等缺点，逐步被更经济和先进的冷凝分离法所取代。

中国专利CN204661631 U、CN103822438 A等公开了冷凝分离法轻烃回收工艺或装置，其一般是将预处理、冷凝后的天然气引入低温分离罐，低温分离罐中分离的气相经复热后作为产品干气外输，液相进脱乙烷塔进一步分离。然而，现有冷凝法天然气轻烃回收方法中存在如下缺点：

（1）轻烃回收率不高，C3回收率一般为60%~80%；

（2）分离精度低，分离的烃液品质较差，且大部分工艺不能将液化石油气组分（C3及C4）与凝析油组分（C5~C11+）有效分离；

（3）现有天然气轻烃回收方法仅能处理C3+（C3+是指C3及C3以上的烃类）含量较高的湿气，难以回收管道气中的轻烃组分；

（4）调节手段单一，气源适用性差，适用范围受限。

鉴于现有冷凝分离法天然气轻烃回收工艺存在的缺陷，迫切需要开发一种调节手段丰富、原料适应性强、能耗低、C₃收率高的轻烃回收方法和/或装置。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有天然气轻烃回收所存在的轻烃回收率低，分离精度低，调节手段单一，气源适用性差的问题，提供一种天然气轻烃回收的方法及装置。本发明具有调节手段丰富、原料适应性强、能耗低、C₃收率高等优点，值得大规模推广和应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种天然气轻烃回收的方法，包括如下步骤：

（1）脱烃初分离

原料气经主换热器冷却后，由初分离塔下部进入初分离塔中，原料气与来自脱乙烷塔顶分离器的物料在初分离塔内逆流接触，初分离塔塔顶分离的气相物料经主换热器复热后作为干气产品输出；初分离塔塔底的液相物料经主换热器复热后，进入脱乙烷塔精馏；

（2）脱乙烷精馏

从脱乙烷塔顶部引出的气相物料经主换热器冷却后，进入脱乙烷塔顶分离器进行气液分离，脱乙烷塔顶分离器分离的气相物料经主换热器冷凝后，从初分离塔上部进入初分离塔中，脱乙烷塔顶分离器分离的液相物料返回脱乙烷塔中，从脱乙烷塔底部引出的液相物料进入脱丁烷塔精馏；