[实用新型]一种多股回流乙烷回收装置

说明书

本实用新型公开了一种多股回流乙烷回收装置，包括原料气预冷换热器、一级低温分离器、一级过冷换热器、二级低温分离器、二级过冷换热器、脱甲烷塔、外输气压缩机、第二空冷器、第一空冷器，还包括与原料气预冷换热器、膨胀机组、一级过冷换热器均相连的一级低温分离器，与一级过冷换热器、二级过冷换热器、脱甲烷塔均相连的二级低温分离器，与第一空冷器、第二空冷器均相连的外输气压缩机。本实用新型专利应用多级分离、多级预冷改善脱甲烷塔顶部回流，应用多股回流大幅改善脱甲烷塔上部温度分布及传质效果，提高乙烷回收率以及脱甲烷塔上部CO₂冻堵余量。

技术领域

本实用新型涉及天然气处理工艺技术领域，具体为一种多股回流乙烷回收装置。

背景技术

近些年来，随着天然气处理技术的不断发展，以膨胀机制冷为主体的天然气凝液回收工艺得到迅猛发展，膨胀机制冷工艺是运用原料气的压差获得足够的冷量，膨胀比越大，凝液回收系统获取的冷量越多，凝液回收率就越高。

现有典型乙烷回收流程图如图2所示，其流程是原料气经原料气遇冷换热器换热降温后进入低温分离器，低温分离器的气相分成两路，第一路气相经膨胀机膨胀降压降温后送入脱甲烷塔中部，第二路气相经过冷换热器换热后调压降温进入脱甲烷塔中上部；低温分离器液相经降压降温后进入脱甲烷塔中下部。将部分外输干气回流经过冷换热器换热降温后降压降温后进入脱甲烷塔顶部。

对于中压(4MPa～6MPa)原料气，该流程要获得较高的乙烷回收率(高于94％)，只有不断增加外输气回流量，但会造成脱甲烷塔顶部塔板发生CO₂冻堵析，以及外输气压缩机功耗的增加，进而增加乙烷回收装置主体能耗。

为了克服上述典型乙烷回收流程(图2)的不足，控制脱甲烷塔冻堵问题和降低乙烷回收装置主体能耗，急需提出一种高乙烷回收率的中压天然气乙烷回收的装置，解决高乙烷回收率下高能耗以及脱甲烷塔冻堵问题。

发明内容

本实用新型通过将多级分离、多股回流技术相结合，提出一种多股回流乙烷回收装置，该方法有效将乙烷回收率提高至94％以上，同时降低了主体装置能耗并解决了抑制了二氧化碳冻堵问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了这样多股回流乙烷回收装置，如附图1所示，包括原料气预冷换热器、一级低温分离器、一级过冷换热器、二级低温分离器、二级过冷换热器、脱甲烷塔、外输气压缩机、第二空冷器、第一空冷器，还包括与原料气预冷换热器、膨胀机组、一级过冷换热器均相连的一级低温分离器，与一级过冷换热器、二级过冷换热器、脱甲烷塔均相连的二级低温分离器，与第一空冷器、第二空冷器均相连的外输气压缩机。

作为进一步改进，所述原料气预冷换热器与一级低温分离器相连接，一级低温分离器分离出的气相与膨胀机组、脱甲烷塔中部相连。

作为进一步改进，所述一级低温分离器分离出的液相分两路输出，第一路液相掺入一级低温分离器气相与一级过冷换热器、二级低温分离器相连接；第二路液相与脱甲烷塔底部相连接。作为进一步改进，所述一级低温分离器第一路液相流量占一级低温分离器分离出液相流量的6％～18％。

作为进一步改进，所述二级低温分离器分离出气相与二级过冷换热器、脱甲烷塔上部相连；二级低温分离器分离出液相与脱甲烷塔中上部相连；脱甲烷塔顶气相依次与二级过冷换热器、一级过冷换热器、原料气预冷换热器、膨胀机组压缩端、第一空冷器、外输气压缩机、第二空冷器。

作为进一步改进，所述第二空冷器出口气相分两路，第一路气相与原料气预冷换热器、一级过冷换热器、二级过冷换热器、脱甲烷塔顶部相连接；第二路气相作为外输干气输出。

作为进一步改进，所述空冷器出口气相的第一路气相流量占空冷器出口气相流量的6％～28％。

本实用新型的有益效果：