[发明专利]一种膨胀制冷生产乙烷的方法及装置

权利要求书

1.一种膨胀制冷生产乙烷的方法，其特征在于：所述方法包括第一步(S1)，天然气经冷箱(1)预冷到-30℃至-80℃后,进入低温分离器(3)分为气、液两相：第二步(S2)，液相进入冷箱(1)复热后回流进入脱甲烷塔(11)中部；第三步(S3)，气相分为两部分，一部分气相进入冷箱(1)过冷液化后作为脱甲烷塔(11)顶的回流液；第四步(S4)，另一部分气相进入压缩膨胀机(2)膨胀端膨胀后回流到脱甲烷塔(11)；第五步(S5)，同时外输干气气相经过回流复热后进入脱甲烷塔(11)塔顶，脱甲烷塔底泵(10)将脱甲烷塔(11)底部抽出，并通过冷箱(1)调温后注入脱乙烷塔(12)。

2.如权利要求1所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：所述脱乙烷塔(12)顶的气相即为乙烷，采用全冷凝。

3.如权利要求1所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：所述脱乙烷塔(12)顶的气相即为乙烷，采用部分冷凝。

4.如权利要求1所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：所述压缩膨胀机(2)为同轴压缩膨胀机。

5.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：低温分离器(3)分离出的液相进入冷箱(1)复热后作为脱甲烷塔(11)进料。

6.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：所述低温分离器(3)分离出的液相直接进脱甲烷塔(11)作为进料。

7.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：自贫气增压装置来的一股贫天然气经过所述冷箱(1)过冷液化后作为脱甲烷塔(11)塔顶的回流。

8.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：外输干气经过冷箱(1)过冷液化后作为脱甲烷塔(11)塔顶的回流。

9.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：所述低温分离器(3)分离出来的一部分气相进入冷箱(1)过冷液化后作为脱甲烷塔(11)顶的回流液。

10.如权利要求9所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：所述低温分离器(3)分离出来的另一部分气相经过压缩膨胀机(2)膨胀端膨胀后作为脱甲烷塔(11)塔顶的回流。

11.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：择一采用气气液过冷、气气过冷、气液过冷、气过冷和液过冷的方式。

12.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：匹配不同温位的制冷负荷，提高脱甲烷塔(11)运行压力和运行温度，防止二氧化碳低温冰堵。

13.如权利要求1至3中任何一项所述膨胀制冷生产乙烷的方法,其特征在于：多元混合制冷剂采用甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、氮气、正丁烷、正戊烷、异丁烷、异戊烷中若干种组分的组合作为制冷剂配方。

14.一种膨胀制冷生产乙烷的装置,其特征在于：所述装置包括冷箱(1)、压缩膨胀机(2)、低温分离器(3)、脱甲烷塔(11)、脱乙烷塔(12),冷箱(1)依次与低温分离器(3)、压缩膨胀机(2)、脱甲烷塔(11)相连,压缩膨胀机(2)再与冷箱(1)、脱甲烷塔(11)相连，脱甲烷塔底泵(10)将脱甲烷塔(11)底部抽出，并通过冷箱(1)调温后注入脱乙烷塔(12)。

15.如权利要求14所述膨胀制冷生产乙烷的装置,其特征在于：所述脱甲烷塔(11)择一为填料塔、板式塔和组合塔。

16.如权利要求14或15所述膨胀制冷生产乙烷的装置,其特征在于：根据换热网络优化，一个所述冷箱(1)拆分成两个冷箱。