[发明专利]一种液化天然气生产中回收重烃的方法和系统

说明书

本发明涉及一种液化天然气生产中回收重烃的方法和系统。本发明的方法通过设置带有塔顶冷凝器3和塔底再沸器4的脱重烃塔2将经冷箱1冷却后的天然气进行精馏以分离重烃。精馏分离后的气相在塔顶冷凝器3部分冷凝后液相坠落返回脱重烃塔2中，未冷凝的气相进入冷箱1进一步深冷得到LNG产品I。提馏后的液相从脱重烃塔2塔釜侧面引出送入塔底再沸器4，经加热再沸后再返回脱重烃塔2中，之后液相由脱重烃塔2塔底引出经重烃冷却器5冷却并减压后送入重烃储罐6，其液相出口即得到重烃产品。另外，本发明从LNG产品I抽出一股作为脱重烃过程的冷源送入塔顶冷凝器3中复热，之后返回冷箱1进一步深冷得到LNG产品II。本发明的方法将使脱重烃工艺耦合在天然气液化过程中，工艺集成度高，本发明的方法稳定性好，适用性广泛，具有很强的可操作性。

技术领域

本发明涉及液化天然气生产领域，特别涉及一种液化天然气生产中回收重烃的方法和系统。

背景技术

鉴于液化天然气在储存、运输和使用中的诸多优势，液化天然气(LNG)已成为天然气行业发展和利用的趋势，液化天然气需求快速上升。我国液化天然气近十几年来取得了长足进展。但由于液化天然气产业起步晚，技术储备不足，加之我国天然气来源多样，诸多前期已建成工厂对天然气原料变化，特别是对重烃中易冻堵组分含量估计不足，出现了脱重烃装置缺失或能力不足亦或不起作用的情况，导致很多工厂无法正常运行甚至处于停产状态。新建或计划中的液化天然气工厂非常重视天然气脱重烃环节。因而，在全面综合考虑液化天然气重烃分离行为的基础上构建稳定、可靠、经济的天然气重烃分离工艺将是市场需求之趋势。

目前，天然气脱重烃的方法有：(1)吸附法：该方法利用固体吸附的原理脱除天然气中重烃，其优点是装置简单，重烃脱除率高，同时还可以脱除天然气中的水分，但该方法受到固体吸附剂饱和吸附容量的限制，不适于处理重烃含量高的天然气，况且固体吸附剂再生温度高达220℃，燃料气量达到所处理天然气量的5％，工艺能耗高，且重烃无法有效回收。(2)吸收法：该方法采用“相似相溶”原理以有机溶剂吸收天然气中的重烃，尤其适合于处理量小或苯含量低的天然气装置。但这种方法流程复杂，吸收剂再生时也消耗大量能量。(3)冷凝分离法：该方法将天然气预冷至-30～-60℃后经重烃分离器一级或多级分离，该方法对苯等芳香烃分离效果不佳，仅适用于处理芳香烃含量很低的天然气，且分离后的重烃品质差，附加值低。中国专利CN103031169A和CN103351896A均在该此基础上提出了改进方案，通过设置重烃洗涤塔及脱乙烷塔和/或精馏塔分离重烃，改进后的方案提高了工艺脱重烃性能，但由于需增设三个以上分离塔，大大增加工艺的复杂性。综上所述，现有液化天然气重烃脱除工艺性能存在能耗高、分离不彻底、适用性差、工艺流程复杂、回收后的重烃品质差、附加值低等缺点，随着我国液化天然气产业的迅速壮大，市场亟需一种更完善的从天然气液化中脱除回收重烃新技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，降低液化用天然气(已脱酸性气、脱水、脱汞的天然气)脱重烃过程的能耗，简化天然气脱重烃工艺；从而提供一种从天然气中脱除回收重烃的方法，该方法不仅从富含重烃的天然气中回收了高品质重烃产品，增加工艺附加值，而且满足了重烃组分和含量变化大的天然气对重烃脱除的需求，增强了工艺的适应性。

本发明的方法通过设置一个深冷精馏塔将富含重烃天然气的脱重烃过程与液化过程耦合从而将天然气中的重烃脱除，该方法包括以下步骤：

1)原料气天然气I首先进入冷箱1第一流道A冷却至-40～-80℃，得到天然气II，天然气II经过第二阀门V2减压至3.0～6.0MPa后从脱重烃塔2的中部进料口进入塔中精馏；

2)天然气II中的气相在脱重烃塔2中上升并在精馏段逐步精馏分离重组分，顶部经精馏分离后的气相在塔顶冷凝器3中部分冷凝，冷凝得到的液相坠落返回到脱重烃塔2作为回流，塔顶冷凝器3顶部得到温度为-45～-85℃的天然气III；