一种天然气净化处理站提高轻烃收率的方法及装置

摘要

一种天然气净化处理站提高轻烃收率的方法，其特征在于将从膨胀机出口天然气外输管线引出的经加热进入干燥塔对干燥塔的分子筛再生的再生气，从再生气分离器进入天然气外输管线的出口阀后边引出，经处理调压后进入压缩机的伴生气进口管线，将再生气的压力由1MPa降到0.1MPa，从而可以将膨胀机出口压力最低可能将到0.95MPa，膨胀比可以提高到2.66，轻烃每天可增加2.6T。

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然气净化处理站提高轻烃收率的方法及装置，解决由于现有设备老化不能通过提高膨胀机入口压力提高膨胀比，提高轻烃收率的问题。

背景技术

目前胜利油田天然气净化处理站所用膨胀机运行状态随着天然气气量逐年降低及气质的变贫，已偏离设计参数，进口压力由3.9Mp降到2.7Mpa、出口压力由1.4Mpa降到1.25Mpa，膨胀比由2.7降到2.16，转速由34000转/分降到28000转/分，膨胀比的降低直接影响轻烃的收率。膨胀比＝膨胀机进口压/膨胀机出口压力，提高轻烃的效率关键是怎样利用现有设备和工艺条件提高膨胀机的进口压力或者是降低膨胀机的出口压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气净化处理站提高轻烃收率的方法及装置，通过降低膨胀机出口压力提高膨胀比从而提高轻烃的收率。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

1、依据膨胀比＝膨胀机进口压力/膨胀机出口压力的机理从实际出发找出提高膨胀比的切实的方法。

①从正向思维角度提高膨胀比

以往正常的提高膨胀比，都是通过提高膨胀机的进口压力来提高膨胀比，因膨胀机出口接天然气外输管线，天然气外输压力为克服外输管线阻力，满足用户的对天然气需求，天然气外输压力是定值，约在1Mpa上下微微波动，只能提高膨胀机的进口压力。

在设备老化的前提下，带着一定风险对老设备做了提高膨胀比暂短实验，实验效果见下边《提高膨胀机进口压力提高膨胀比数据表》表1

从以上数据表可以看出提高膨胀机进口压力提高膨胀比，提高轻烃收益，尽管是在设备老化冒着设备损坏和流程被整爆的危险中进行的实验，但提高膨胀比很小，轻烃收率很低，压缩机耗电量急剧增加。在正常运转的膨胀机进口压力2.7Mpa的基础上把膨胀机进口压力提高到3.0Mpa，耗电5000kw.h/d多收轻烃0.56T，折合人民币2800元，减去3000元的电费还负人民币200元钱，虽然膨胀机进口压力提高到3.1-3.3Mpa经济效益有较大伏度的增加，但远远超出压缩机安全运转范围，现有设备是不充许的，从此表数据看出在保证现有老化设备正常运转的基础上通过提高膨胀机进口压力提高膨胀比，提高轻烃收率是不可实现的。

如何在现有设备的基础上进行开拓流程的潜力，提高膨胀比，提高轻烃收率是科技人员的功关课题，也是坚决贯彻执行党中央号召全国各工矿企业进行设备控潜提高经济效益精神必由之路。

②从逆向思维角度提高膨胀比

从提高膨胀进口压力提高膨胀比方法不能实现，科技人员就从降低膨胀机出口压力找出突破口，进行提高膨胀比，提高轻烃收益。

降低膨胀机出口压力提高膨胀比，提高轻烃收率的的技术方案是通过以下方式实现的：

将从膨胀机出口天然气外输管线引出的经加热进入干燥塔对干燥塔的分子筛再生的再生气，从再生气分离器进入天然气外输管线的出口阀后边引出，经处理调压后进入压缩机的伴生气进口管线，将再生气的压力由1Mpa降到0.1Mpa，从而可以将膨胀机出口压力最低可降到0.95Mpa，膨胀比可以提高到2.66，轻烃每天可增加2.6T。

具体实施流程如下：

一种天然气净化处理站提高轻烃收率装置，其特征在于一种天然气净化处理站提高轻烃收率的装置由回流管线G₈、通过回流管线G₈串联连接的再生冷却器S₅、再生气分离器S₆、与再生气分离器S₆并联连接的两个再生气粉尘过滤器S₉、S₁₀和在两个再生气粉尘过滤器S₉、S₁₀出口回流管线上所设的截止阀及在截止阀旁边所设的旁通气动薄膜调节阀F₈组成；再生冷却器的进口与原天然净化处理流程中的干燥塔A、B、C的再生气出口所设的再生气分离器出口阀F₆的进口管线连接，再生气粉尘过滤器出口回流管线与原天然气净化处理流程中的离心式压缩机S₁进口管线连接。

具体实验效果如下

降低膨胀南出口压力提高膨胀比数据表(表2)

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、从表1和表2的实验数可以看出降低膨胀机出口压力提高膨胀机进口压力提高膨胀比，提高轻烃收率节电，经济效益显著；

2、本发明提高膨胀比，提高轻烃收率是降低运行压力，便于操作安全；

3、再生气经本发明的处理装置处理后，无杂质，温度压力接近于油田件生天然气的温度和压力，不会对天然气净化处理流程产生冲击，运行安全。

附图说明

附图-本发明的流程结构安装示意图

图中编号说明

管线：

G₁-伴生气管线  G₂-装置入口管线  G₃-进制冷工序管线  G₄-脱乙烷塔至膨胀机管线  G₅-外输干气管线  G₆-再生气进加热炉管线  G₇-再生气出干燥塔管线  G₈-回流管线  G₉-冷箱至液烃分离器管线  G₁₀-复热后干气管线G₁₁-冷吹气管线  G₁₂-液烃去液化气塔管线

设备：

S₁-离心式压缩机  S₂-气柜  S₃-卧式分离器  S₄-再生气加热炉A、B、C-干燥塔  S₅-再生气冷却器  S₆-再生气分离器  S₇-再生气冷却器(新)  S₈-再生气分离器(新)  S₉、S₁₀-再生气粉尘过滤器  S₁₁-膨胀机  S₁₂-液烃分离器  S₁₃-冷箱  S₁₄-脱乙烷塔  S₁₅-立式分离器

阀门

F₁-离心式压缩机入口阀 F₂-气柜入口阀 F₃-高压伴生气入口阀 F₄-外输干气压力调节阀 F₅-再生气流量调节阀 F₆-再生气分离器出口阀 F₇-再生气至再生冷却器入口阀(新) F₈-气动薄膜调节阀

干燥塔18大阀编号：

A₁₁-干燥塔A塔吸附进口阀 A₁₂-干燥塔A塔吸附出口阀 A₂₁-干燥塔A塔再生出口阀 A₂₂-干燥塔A塔再生进口阀 A₃₁-干燥塔A塔冷吹进口阀 A₃₂-干燥塔A塔冷吹出口阀 B₁₁-干燥塔B塔吸附进口阀 B₁₂-干燥塔B塔吸附出口阀 B₂₁-干燥塔B塔再生出口阀 B₂₂-干燥塔B塔再生进口阀 B₃₁-干燥塔B塔冷吹进口阀 B₃₂-干燥塔B塔冷吹出口阀 C₁₁-干燥塔C塔吸附进口阀 C₁₂-干燥塔C塔吸附出口阀 C₂₁-干燥塔C塔再生出口阀 C₂₂-干燥塔C塔再生进口阀 C₃₁-干燥塔C塔冷吹进口阀 C₃₂-干燥塔C塔冷吹出口阀

具体实施方式

降低膨胀机出口压力提高膨胀比，提高轻烃收率的技术方案是通过以下方式实现的：

将从膨胀机出口天然气外输管线引出的经加热进入干燥塔对干燥塔的分子筛再生的再生气从再生气分离器进入天然气外输管线的出口阀后边引出，经处理调压后进入压缩机的伴生气进口管线，将再生气的压力由1Mpa降到0.1Mpa，从而可以将膨胀机出口压力最低可能将到0.95Mpa，膨胀比可以提高到2.66，轻烃每天可增加2.6T。

一种提高轻烃收率装置，其特征在于一种天然气净化处理站提高轻烃收率的装置由回流管线G₈、通过回流管线G₈串联连接的再生冷却器S₅、再生气分离器S₆、与再生气分离器S₆并联连接的两个再生气粉尘过滤器S₉、S₁₀和在两个再生气粉尘过滤器S₉、S₁₀出口回流管线上所设的截止阀及在截止阀旁边所设的旁通气动薄膜调节阀F₈组成；再生冷却器的进口与原天然净化处理流程中的干燥塔A、B、C的再生气出口所设的再生气分离器出口阀F₆的进口管线连接，再生气粉尘过滤器出口回流管线与原天然气净化处理流程中的离心式压缩机S₁进口管线连接。

其工作过程及工作原理如下：油田伴生气经G₁，通过F₁和F₂控制分别进入S₁和S₂，在S₂的缓冲下确保给S₁供气平稳，经S₁压缩的伴生气的压力由0.1Mpa提高到2.7Mpa，温度由常温提高到40℃，经G₂和F₃控制进入S₃分离，再经S₁₅分离，脱出游离水，经A₁₁或B₁₁或C₁₁进入A或B或C进行干燥吸附进行进一步脱水，经A₁₂或B₁₂或C₁₂排出，经G₃进入S₁₃冷凝，经G₉进入S₁₂进行液烃分离，再进入S₁₁进行膨胀，而后进入S₁₄脱乙烷，脱完乙烷后的气体经G₄进入S₁₃复热，温度升高到常温后经G₁₀进入S₁₁的增压端增压经G₅外输，经S₁₄脱出的液烃经G₁₂进入下边液化汽流程。对伴生气吸附后的干燥塔A或B或C，需要把G₅中的部分外输气节流一部分经G₆及F₅调节控制进入S₄加热260℃经G₆及A₂₂或B₂₂或C₂₂进入A或B或C对其加热到吸附需要的温度，为下一步对伴生气吸附作准备；或经G₁₁及C₃₁或B₃₁或A₃₁进入C或B或A用外输气对C或B或A降温，然后从C₃₂或B₃₂或A₃₂流出经G₁₁进入G₅，干燥塔A、B、C分别轮流进行着吸附、加热、降温的程序，保证干燥塔效率，本发明的创造点是将对A或B或C加热后的气体经G₇进入S₅冷却再进S₆分离的气体直接用G₈从S₆的出口引出，经S₇的冷却经S₈分离，通过并联的S₉和S₁₀过滤，经F₈调压进入S₁而不是进入经F₄调压后天然气管线，这样就降低了膨胀机的出口压力，因干燥塔吸附周期，加热周期和降温冷却周期切换时间都是8小时，而且从膨胀机出口处的外输管线G₅引出再生气的流量是2000m³/h，压力是1.25Mpa，回到压缩入口压0.1Mpa对膨胀机的出口压力影响很大，明显降低膨胀机的出口压力，在膨胀机进口压力不变的情况下就提高了膨胀比和轻烃收率。