Mrc天然氣液化與dhx塔輕烴回收聯產工藝的制作方法
【專利摘要】現階段天然氣液化主要使用混合制冷工藝，輕烴回收多采用DHX塔或膨脹機制冷工藝。兩者都利用制冷工藝。本發明提出一種新型的MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收聯產工藝，將MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收工藝結合的聯產工藝，用液化過程的混合制冷循環為輕烴回收提供冷量，同時通過輕烴回收過程對原料氣中的重組分進行分離、加工。通過分析聯產工藝可提高液化過程重組分分離效率，使C3含量≤0.3%，C4及C4+含量下降至0%左右。同時，聯產工藝適用于C2+含量≥0.1的原料氣，LNG產量提高幅度平均達71.89%、單位能耗降低幅度平均達17.64%。
【專利說明】MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收聯產工藝【技術領域】[0001]本發明涉及天然氣加工【技術領域】，特別涉及一種MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收聯產的工藝?！颈尘凹夹g】[0002]天然氣是21世紀消費量增長最快的能源，占一次性能源消費的比重越來越大。但全球天然氣資源分布不均，主要集中在中東和前蘇聯國區。我國的天然氣主要分布在西部和東部地區。因此，在一些天然氣富產地或邊遠地區，須將其通過管輸或以液化的形式運送到天然氣產量小、消耗大的地區。管輸過程為了防止因降溫而導致重烴冷凝、結冰、堵塞管道，需通過輕烴回收工藝將重烴分離出來，降低烴露點，滿足管輸氣的要求。目前，天然氣加工大部分均是將兩過程分開，先將天然氣進行輕烴回收，再將其液化。[0003]輕烴回收的關鍵在于如何制冷，讓C2+更多地液化、分離。目前主要的手段有膨脹機冷與采用DHX塔重吸收工藝，前者只針對高壓貧氣，后者也要求C3含量不大于11%。兩工藝的使用對原料氣均有一定的要求，若采用天然氣液化中常用的混合制冷劑制冷工藝， 又增加了工藝的復雜性、投資成本。液化過程中，若單獨依靠制冷劑制冷不能達到_160°C， 因此，常在制冷后通過一個節流閥達到節流降溫的效果。節流降溫主要是通過降低壓力，使沸點最低的CH4部分氣化，利用氣化時需要吸收熱量而達到降溫的目的。若天然氣中含有的重烴組分過多會影響節流降溫的效果。[0004]近些年來，關于采用何種工藝來對輕烴回收過程進行制冷以及有關天然氣液化聯產工藝的技術已有了相關闡述。CN202968508U、CN102994184A、CN102517108等對于利用天然氣液化過程進行液氮聯產的工藝及其裝置有了較為詳細的說明，其主要是在液化過程中添加精餾塔進而將甲烷與氮氣分離，同時利用制冷循環將氮氣液化，進而達到聯產的目的。 CN202246578U、CN102408910A等提出將混合制冷循環運用于輕烴回收過程的工藝，通過該工藝能夠有效地提高C3收率，增加裝置的效益，同時降低能耗，增強裝置的適應性。[0005]因此，將天然氣液化中的混合制冷劑循環運用于輕烴回收過程中的聯產工藝能用于既需要回收輕烴又須液化的原料氣，并且具有較大的經濟效益。
【發明內容】
[0006]本發明提出一種MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收聯產的工藝。輕烴回收加工對象為C2+,天然氣液化加工對象為Cp C2，利用液化過程的混合制冷循環為輕烴回收提供冷量，同時通過輕烴回收分離原料氣中的重組分并加工。一方面，避免了重組分分離不徹底導致過冷段負荷增加、液化率降低的現象。另一方面，避免了單獨將混合制冷循環用于輕烴回收的設備復雜、投資大等問題?？傊?，該工藝流程簡單、能耗低、能有效提高天然氣的綜合利用率。[0007]本發明為解決其技術問題所采取的技術方案是:[0008]將MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收工藝結合的聯產工藝，利用液化過程的混合制冷循環為輕烴回收提供冷量，同時利用輕烴回收過程中的脫乙烷塔、脫丁烷塔將天然氣中的重烴脫除?；旌现评鋭┻M入主冷箱，經降溫至-70°C后通過分離罐分離出氣、液兩相。 氣相通入過冷箱降溫再通過節流閥節流降溫至_155°C左右，作為冷源為過冷箱提供冷量。 液相通過節流降溫后與由過冷箱回流的制冷劑混合在主冷箱中復熱。復熱后通過增壓、降溫循環回主冷箱。原料氣通過主冷箱降溫至_80°C后通入低溫分離器，氣相進入重接觸塔， 液相通過冷箱升溫進入脫乙烷塔。重接觸塔塔頂出口氣相通入過冷箱降溫，再通過節流閥降溫至-161.5°C后進入儲罐。脫乙烷塔塔頂氣相通過冷箱降溫后作為重接觸塔的吸收劑， 塔底液相通入脫丁烷塔精餾得到液化石油氣和穩定輕油。[0009]有益效果:[0010]1.避免了重組分分離不徹底導致過冷段負荷增加、液化率降低的現象。[0011]2.避免了單獨將混合制冷循環用于輕烴回收的設備復雜、投資大等問題。[0012]3.適用于C2+含量≥0.1的原料氣，該條件下，LNG產量提高幅度平均達71.89%、 單位能耗降低幅度平均達17.64%。[0013]4.可提高液化過程重組分分離效率，使C3含量≤0.3%，C4及C4+含量下降至0%左右?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0014]附圖1是本發明的工藝流程。[0015]圖中標記:A1是冷箱，B1、B2是分尚_，B3是吸收塔，B4是脫乙燒塔，B5是脫丁燒塔，B6是冷凝器，B7是壓縮機；a為原料氣，b為液化天然氣(LNG)，c為液化石油氣(LPG)，d 為穩定輕油，I~17為物流編號。【具體實施方式】[0016]下面通過實例對本發明進行進一步說明。[0017]實施例1:[0018]本實施例原料氣摩爾組成(mol%)為=C1S0.2, C23.95, C36.63, 1-C4l.67, n-C42.7 ，1-C5l.22,n-C5l.14，C6+l.49, N20.96, CO20.04。進料溫度為 25°C，壓力為 2.8MPa，流量為 740kmol/h。
[0019]混合制冷劑進入主冷箱，經降溫至_70°C后通過分離罐分離出氣、液兩相。氣相通入過冷箱降溫再通過節流閥節流降溫至_155°C左右，作為冷源為過冷箱提供冷量。液相通過節流降溫后與由過冷箱回流的制冷劑混合在主冷箱中復熱。復熱后通過增壓、降溫循環回主冷箱。原料氣通過主冷箱降溫至_80°C后通入低溫分離器，氣相進入重接觸塔，液相通過冷箱升溫進入脫乙烷塔。重接觸塔塔頂出口氣相通入過冷箱降溫，再通過節流閥降溫至-161.5°C后進入儲罐。脫乙烷塔塔頂氣相通過冷箱降溫后作為重接觸塔的吸收劑，塔底液相通入脫丁烷塔精餾得到液化石油氣和穩定輕油。脫乙烷塔的塔板數為10，塔頂壓力為 1800kPa,塔底為1850kPa，進料位置為第4塊塔板。脫丁烷塔的塔板數為12，塔頂壓力為 1300kPa，塔底為1350kPa，進料位置為第6塊塔板。[0020]最終聯產工藝與傳統工藝的產物穩定輕油與液化石油氣的產量與組成變化不大， LNG中C3含量為0.08%，C4為0.00%，LNG產量為190.65t/d，單位能耗為423.88MJ/t，在相同條件下， 傳統工藝的LNG中C3含量為1.48%，C4為0.21%，LNG產量為116.52t/d，單位能耗為524.05MJ/t。將兩工藝進行對比，聯產工藝LNG產量提高63.62%，單位能耗降低19.11%。
【權利要求】
1.MRC天然氣液化與DHX塔輕烴回收聯產工藝，在將天然氣液化的同時，也可聯產輕烴，利用液化過程的混合制冷循環為輕烴回收提供冷量，同時通過輕烴回收過程對原料氣中的重組分進行分離、加工，工藝主要分為混合制冷劑制冷循環部分與天然氣液化、輕烴回收部分，其特征在于包含以下步驟:(1)壓縮工序:將混合制冷劑增壓I~5MPa；(2)混合制冷循環:增壓后的混合制冷劑進入主冷箱，經降溫后通過分離罐分離出氣、 液兩相；氣相通入過冷箱降溫再通過節流閥節流降溫，作為冷源為過冷箱提供冷量；液相通過節流降溫后與由過冷箱回流的制冷劑混合在主冷箱中復熱；復熱后通過增壓、降溫循環回壓縮工序段；(3)原料氣加工工藝段:原料氣通過主冷箱降溫通入低溫分離器，氣相進入重接觸塔， 液相通過冷箱升溫進入脫乙烷塔，重接觸塔塔頂出口氣相通入過冷箱降溫，再通過節流閥降溫后流進儲罐，脫乙烷塔塔頂氣相通過冷箱降溫后作為重接觸塔的吸收劑，塔底液相通入脫丁烷塔精餾得到液化石油氣和穩定輕油。
2.按照權利要求1所述的工藝方法，其特征在于:混合制冷劑主要由甲烷、乙烷、丙烷、 氮氣組成，其中組成比約為:5:3:1:1 ;其進口壓力約為0.1MPa,溫度約為25V。
3.按照權利要求1所述的工藝方法，其特征在于:混合制冷劑出主冷箱的溫度約為_70°C ;經節流閥降壓后的混合制冷劑壓力約為200kPa。
4.按照權利要求1所述的工藝方法，其特征在于:原料氣出主冷箱的溫度約為_70°C。
5.按照權利要求1所述的 工藝方法，其特征在于:脫乙烷塔的塔板數為10，進料位置為第4塊塔板；脫丁烷塔的塔板數為12，進料位置為第6塊塔板。
【文檔編號】C10L3/10GK103555382SQ201310504664
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】諸林, 李璐伶, 范峻銘, 諸佳 申請人:西南石油大學