高壓天然氣的凝液回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及天然氣加工工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓天然氣凝液回收方法。【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著我國天然氣工業(yè)的發(fā)展，應用膨脹機制冷回收天然氣凝液技術(shù)得到 迅猛發(fā)展，膨脹機制冷工藝的特點是利用原料氣壓差獲得冷量，膨脹比越大，膨脹機出口壓 力越低，其系統(tǒng)冷量越多，其凝液回收率就越高?，F(xiàn)有典型雙塔丙烷回收流程圖如圖2所 示，它是由吸收塔和脫乙烷塔組成的雙塔流程，采用膨脹機制冷，可回收天然氣中丙烷及丙 烷以上的凝液組分。雙塔流程的工藝特點是吸收塔T21的操作壓力比脫乙烷塔T22的操作 壓力低（大約低200kPa~350kPa)。脫乙烷塔頂餾出物氣相經(jīng)冷箱E22換熱降溫部分冷凝 后，進入吸收塔頂部，低溫泵P21將吸收塔塔底的液烴送到脫乙烷塔頂部進料中，以期達到 高丙烷回收率。
[0003] 任何丙烷回收裝置的設(shè)計目標就是達到所要求回收率的前提下盡量降低基建投 資和運行成本。對于透平膨脹機制冷的丙烷回收流程，實現(xiàn)上述目標的主要措施是吸收塔 具有較高的操作壓力，降低外輸干氣再壓縮的能量消耗。然而，傳統(tǒng)雙塔流程中的吸收塔操 作壓力上限由脫乙烷塔的壓力決定。為了避免脫乙烷塔的分離效率降低，保持塔操作的穩(wěn) 定性（避免處于臨界條件），脫乙烷塔的操作壓力不宜過高，一般來說，脫乙烷塔的最大操 作壓力是2. 90MPa~3. 3MPa。對于進氣壓力處于4. OMPa~6. 9MPa的原料氣，雙塔工藝流 程可獲得較高的丙烷回收率，外輸氣壓縮機的功率較小。對于進氣壓力高于7. OMPa的原料 氣，雙塔流程的膨脹機壓降是由允許的脫乙烷塔操作壓力決定，膨脹機產(chǎn)生的壓降將比滿 足丙烷回收率目標所要求的壓降高，流程中冷量過剩，同時需要較高的外輸氣再壓縮功率 和脫乙烷塔重沸器熱負荷，系統(tǒng)能耗顯著增加。
[0004] 為了克服雙塔流程的不足，降低高壓天然氣凝液回收裝置的系統(tǒng)能耗，本發(fā)明針 對進氣壓力高于7. OMPa的原料氣，開發(fā)了一種高壓天然氣凝液回收的方法，回收天然氣中 丙烷及丙烷以上的凝液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓天然氣凝液回收方法，所述方法降低 了外輸氣增壓機組壓縮功率和裝置系統(tǒng)能耗，改善了吸收塔的分離效果和操作穩(wěn)定性，提 高了系統(tǒng)冷熱利用率和丙烷回收率。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種高壓天然氣凝液回收方 法，其特征在于脫水后的原料氣經(jīng)冷箱El 1降溫后進入低溫分離器VI1，低溫分離器VI1分 離出來的氣相經(jīng)膨脹機組Kl 1的膨脹端降壓降溫后，其氣液混合物進入吸收塔Tl 1底部；脫 乙烷塔T12塔頂分餾氣相經(jīng)冷箱E11換熱降溫進入脫乙烷塔回流罐V12分離，其回流罐分 離的液相經(jīng)脫乙烷塔回流泵P11升壓后的低溫液烴分成兩路，一路液烴作為低溫吸收劑進 入高壓吸收塔T11的頂部，另一路液烴經(jīng)調(diào)壓進入脫乙烷塔T12頂部作為脫乙烷塔的回流， 其回流罐V12的氣相經(jīng)冷箱Ell換熱升溫后進入脫乙烷回流罐氣相壓縮機K12增壓，其增 壓后的氣體與高壓吸收塔T11分餾出來的氣相（經(jīng)冷箱E11換熱升溫后）混合；高壓吸收 塔T11的塔底低溫凝液經(jīng)調(diào)壓進入冷箱E11換熱升溫后，進入脫乙烷塔T12的中上部；低溫 分離器VI1的液相經(jīng)調(diào)壓進入冷箱El 1換熱升溫后，進入脫乙烷塔T12的中部；高壓吸收塔 T11塔頂出來的氣相進入冷箱E11換熱升溫后與增壓后的脫乙烷塔回流罐V12氣相混合，再 依次進入膨脹機組K11的增壓端增壓、空冷器All冷卻后，再進入外輸氣壓縮機K13增壓、 空冷器A12冷卻后外輸。
[0007] 進一步的技術(shù)方案在于：所述脫乙烷塔回流罐V12分離的液相經(jīng)脫乙烷塔回流泵 P11升壓后的低溫液烴分成兩路，其一路液烴作為吸收塔的吸收劑進入吸收塔T11的頂部， 其流量占回流罐V12總液相流量的40% -60%。
[0008] 進一步的技術(shù)方案在于：所述高壓吸收塔T11的壓力比脫乙烷塔的壓力高 0? 5MPa~1. 5MPa，吸收塔T11與脫乙烷塔T12的壓力可獨立設(shè)置。
[0009] 進一步的技術(shù)方案在于：高壓吸收塔T11的壓力與原料氣的壓力、氣質(zhì)和丙烷回 收率有關(guān)，當原料氣氣質(zhì)較貧時，高壓吸收塔T11的壓力設(shè)置范圍為3. 8-4. 5MPa，吸收塔 T11與脫乙烷塔T12的操作壓力通過工藝流程模擬決定。
[0010] 進一步的技術(shù)方案在于：所述回流罐氣相壓縮機K12軸功率較小，其軸功率為外 輸氣壓縮機K13軸功率的5%-10%，用于將經(jīng)冷箱E11換熱后的脫乙烷塔回流罐氣相增壓 與高壓吸收塔塔頂出來的氣體經(jīng)冷箱E11換熱后混合。
[0011] 進一步的技術(shù)方案在于：所述冷箱E11采用多股板翅式換熱器，用于將三股熱流 與三股冷流集成于冷箱中。
[0012] 進一步的技術(shù)方案在于：所述三股熱流分別為原料氣、脫乙烷塔塔頂氣相、脫乙烷 塔回流罐氣相。
[0013] 進一步的技術(shù)方案在于：所述三股冷流分別為低溫分離器液相、高壓吸收塔頂氣 相及塔底液烴。
[0014] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：流程中設(shè)置高壓吸收塔，應用高壓低 溫、氣化吸收制冷原理提高丙烷回收率，降低外輸氣壓縮機功率和脫乙烷塔重沸器熱負荷； 采用低含丙烷的低溫液烴作為高壓吸收塔的吸收劑，改善了吸收塔的分離效率和操作穩(wěn)定 性；流程采用高效的多股板翅式換熱器，優(yōu)化了換熱網(wǎng)絡，提高冷熱利用率，減少冷熱損失， 降低了凝液回收裝置系統(tǒng)能耗。
【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0016] 圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
[0017] 圖2是現(xiàn)有典型雙塔丙烷回收工藝流程圖；
[0018] 圖3是本發(fā)明的實施方案工藝流程圖；
[0019] 圖1中主要設(shè)備代號：V11-低溫分離器；K11-透平膨脹機組；T11-高壓