[实用新型]一种含CO2天然气高效乙烷回收装置

说明书

本实用新型公开了一种含CO₂天然气高效乙烷回收装置，包括第一冷箱、第二冷箱、第三冷箱、低温分离器、膨胀机组、脱甲烷塔、脱甲烷塔底重沸器、压缩机和空冷器，其中：第一冷箱的天然气出口与低温分离器连接，低温分离器再分别与膨胀机组、第三冷箱及脱甲烷塔相连；脱甲烷塔塔顶气相依次与第三冷箱、第二冷箱、第一冷箱、膨胀机组、压缩机及空冷器相连；脱甲烷塔与塔底重沸器相连，并从塔中抽出两股气相与第一冷箱相连。本实用新型增加了脱甲烷塔上部丙烷及以上液烃含量，利用丙烷及以上液烃对CO₂的吸收作用，降低脱甲烷塔塔板上的CO₂浓度，增强脱甲烷塔抑制CO₂固体形成能力。同时，增加了脱甲烷塔上部冷量，提高了乙烷回收率。

技术领域

本实用新型涉及天然气处理技术领域，具体为一种含CO₂天然气高效乙烷回收装置。

背景技术

近年来，随着天然气工业的发展，对天然气进行乙烷回收引起了各大油气田的重视，并成为各大油气田新的经济增长点。在以乙烷回收为目的的深冷装置中，为实现较高的乙烷收率，需达到一定的制冷深度。然而，天然气中的CO₂成为制约制冷温度最大的障碍，当天然气中的CO₂含量较高时，乙烷回收装置可能形成CO₂固体，导致设备冻堵及安全隐患，同时降低乙烷回收率。

现有典型乙烷回收流程如附图2所示，它的特点是将部分低温分离器液相与部分低温分离器气相混合，经脱甲烷塔顶气相过冷后节流进入脱甲烷塔中上部，以期达到提高装置可处理原料气CO₂含量的目的。当原料气CO₂含量升高时，为控制脱甲烷塔CO₂固体形成，增加进入脱甲烷塔的低温分离器液相量，典型乙烷回收流程控制CO₂冻堵的能力增加，但乙烷回收率快速下降，系统能耗增加。

为了克服原料气CO₂含量升高时典型乙烷回收流程(图2)乙烷回收率下降较快的问题，急需提出一种对原料气CO₂含量的适应性强，乙烷回收率高的乙烷回收装置，提高系统的经济效益。

实用新型内容

针对上述典型乙烷回收流程(图2)存在的问题，本实用新型提出了一种含CO₂天然气高效乙烷回收装置，利用丙烷及以上液烃对CO₂的吸收作用，降低脱甲烷塔塔板气相中CO₂浓度，提高回收装置抑制CO₂固体形成的能力和乙烷回收率。

本实用新型提出的一种含CO₂天然气高效乙烷回收装置，如图1所示，其特征在于包括第一冷箱(E11)、第二冷箱(E12)、第三冷箱(E13)、低温分离器(V11)、膨胀机组(K11)、脱甲烷塔(T11)、脱甲烷塔底重沸器(E14)、压缩机(K12)和空冷器(A11)。其中：原料气分两部分，一部分依次与第二冷箱(E11)、第三冷箱(E13)及脱甲烷塔(T11)相连，另一部分依次与第一冷箱(E11)、低温分离器(V11)相连；低温分离器(V11)气相出口分成两部分，分别与膨胀机组(K11)、第三冷箱(E13)相连，低温分离器(V11)液相出口分成两部分，分别与第三冷箱(E13)、脱甲烷塔(T11)相连；脱甲烷塔(T11)塔顶气相依次与第三冷箱(E13)、第二冷箱(E12)、第一冷箱(E11)、膨胀机组(K11)、压缩机(K12)及空冷器(A11)相连；脱甲烷塔(T11)底与塔底重沸器(E14)相连，并从塔中抽出两股气相与第一冷箱(E11)相连。

进一步特征在于：原料气分两部分，一部分依次与第二冷箱(E12)、第三冷箱(E13)及脱甲烷塔(T11)相连，另一部分依次与第一冷箱(E11)、低温分离器(V11)相连。

进一步特征在于：所述一部分原料气的流量占原料气总流量的5％～20％。