重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法
2023-11-06 06:40:22
專利名稱：重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種天然氣脫重烴技術，特別是重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法。
背景技術：
天然氣在液化之前，其中所含的重烴必須被除去，以免重烴在低溫下凍結而堵塞設備和管道。國內外已有的天然氣脫重烴方法有吸附法和精餾法等。採用吸附法脫重烴時，常用的吸附劑是分子篩、矽膠和活性氧化鋁等，重烴脫除的程度取決於吸附劑的負荷和再生的形式等，該方法技術成熟，能夠將淨化後天然氣中的重烴含量降至天然氣液化的要求。但該方法需2個吸附塔切換操作，且需增加再生用加熱爐，能耗大。精餾法脫重烴利用精餾的原理，在精餾塔內，根據重烴與天然氣沸點的不同，將天然氣中所含的重烴分離出來。該方法技術成熟，能將淨化後天然氣中的重烴含量降至天然氣液化的要求。但採用這種方法，精餾塔的塔底需熱源加熱，而塔頂需冷源冷卻，因而需增設精餾塔底加熱系統和塔頂冷卻系統，能耗大。上述兩種天然氣脫重烴方法的缺點均為工藝流程複雜，能耗大，投資高，不利於液化天然氣工廠節約投資，降低能耗。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的上述不足，提供一種重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法。本發明的目的是這樣實現的，在本發明的方法中，含重烴的天然氣進入脫重烴塔的底部，在脫重烴塔內除去其中的大部分重烴後，從脫重烴塔的頂部排出並被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經重烴泵增壓後被送入脫重烴塔的頂部而使重烴與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重烴洗滌下來，包括以下步驟第一步將含重烴天然氣分為兩股物流，一股物流與來自脫重烴塔頂的氣相在氣氣換熱器內換熱，另一股物流與來自脫重烴塔底的液相在氣液換熱器內換熱；第二步將經氣氣換熱器、氣液換熱器換熱後的兩股含重烴天然氣混合，送入脫重烴塔的底部，與來自塔頂的重烴逆流接觸，天然氣中的大部分重烴被洗滌下來後，從塔頂出來；第三步將從脫重烴塔頂出來的天然氣經氣氣換熱器加熱；第四步將來自氣氣換熱器的脫重烴塔頂天然氣經製冷劑冷卻器冷卻，其中所含的重烴組分被冷凝；第五步將冷卻後的天然氣送入重烴分液罐進行氣液分離，其中的氣相被送入下一工序處理，液相經重烴泵升壓；第六步將升壓後的重烴送入脫重烴塔的頂部，以洗滌天然氣中的重烴，液體被收集到脫重烴塔的底部；第七步將脫重烴塔底的液體抽出，送入氣液換熱器加熱；第八步將來自氣液換熱器的液體送入重烴加熱器加熱，並進行氣液分離，其中的氣相被送入工廠燃料氣系統，液相被送入下一工序處理。
在本發明方法中，脫重烴塔為填料塔，重烴泵為離心泵，製冷劑冷卻器可以是冷卻器，也可以是冷箱的一部分，重烴加熱器既起到與熱源換熱的作用，又起到氣液分離的作用。
採用本發明方法，天然氣脫重烴流程得到簡化，裝置能耗大大降低，脫重烴效果好，淨化後天然氣重烴摩爾含量可降至10ppm以下，能夠滿足天然氣液化的需要。
四
圖1為重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法流程圖，圖中1、管道 2、管道 3、管道 4、管道 5、管道 6、管道 7、脫重烴塔 8、管道 9、氣氣換熱器 10、管道 11、製冷劑冷卻器 12、管道 13、管道 14、重烴分液罐 15、管道16、重烴泵 17、管道 18、管道 19、氣液換熱器 20、管道 21、重烴加熱器 22、管道 23、管道 24、管道 25、管道 26、管道 27、管道。
圖2為重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法主要物流參數表。
五具體實施例方式本發明通過以下實施例實現，在本發明的方法中，含重烴的天然氣進入脫重烴塔7的底部，在脫重烴塔7內除去其中的大部分重烴後，從脫重烴塔7的頂部排出並被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經重烴泵16增壓後被送入脫重烴塔7的頂部而使重烴與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重烴洗滌下來，包括以下步驟第一步將來自管道1的含重烴天然氣分為兩股物流，一股物流通過管道2進入氣氣換熱器9內，與來自脫重烴塔7的氣相換熱，溫度降低，通過管道4出來，另一股物流通過管道3進入氣液換熱器19內，與來自脫重烴塔7的液相換熱，溫度降低，通過管道5出來；第二步將來自管道4、管道5的兩股含重烴天然氣混合，通過管道6送入脫重烴塔7的底部，與來自塔頂的重烴逆流接觸，天然氣中的大部分重烴被洗滌下來後，從塔頂排出；第三步將從脫重烴塔7頂部出來的天然氣通過管道8送入氣氣換熱器9換熱，溫度升高；第四步將來自氣氣換熱器9的脫重烴塔頂天然氣通過管道10送入製冷劑冷卻器11內，與製冷劑換熱，溫度降低，其中所含的重烴組分被冷凝，通過管道12出來，在製冷劑冷卻器11內，製冷劑通過管道24進入，通過管道25出來；第五步將從製冷劑冷卻器11內出來的天然氣送入重烴分液罐14內進行氣液分離，其中的氣相通過管道13出來，被送入下一工序處理，液相通過管道15出來，經重烴泵16增壓；第六步將經重烴泵16增壓的重烴通過管道17送入脫重烴塔7的頂部，以洗滌天然氣中的重烴，液體被收集到脫重烴塔7的底部；第七步將脫重烴塔7底部的液體通過管道18送入氣液換熱器19加熱；第八步將來自氣液換熱器19的重烴通過管道20送入重烴加熱器21加熱，並進行氣液分離，其中的氣相通過管道22被送入工廠燃料氣系統，液相通過管道23被送入下一工序處理，在重烴加熱器21內，熱源通過管道26進入，通過管道27出來。
在本發明方法中，脫重烴塔7為填料塔，重烴泵16為離心泵，重烴加熱器21既起到與熱源換熱的作用，又起到氣液分離的作用。
本實施例主要物流的參數見圖2。圖2中的數據設定原料天然氣流量為498.6kmol/h、溫度為39.9℃、壓力為5.681MPa、重烴摩爾含量為1.147％。圖中的數據是用工程軟體HYSIS模擬工藝過程獲得的，且通過了工程實踐的檢驗，動力僅為7.5kw，淨化後天然氣重烴摩爾含量低於10ppm。
權利要求
1.重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法，其特徵是在本發明的方法中，含重烴的天然氣進入脫重烴塔(7)的底部，在脫重烴塔(7)內除去其中的大部分重烴後，從脫重烴塔(7)的頂部排出並被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經重烴泵(16)增壓後被送入脫重烴塔(7)的頂部而使重烴與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重烴洗滌下來，包括以下步驟第一步將含重烴天然氣分為兩股物流，一股物流與來自脫重烴塔(7)頂的氣相在氣氣換熱器(9)內換熱，另一股物流與來自脫重烴塔(7)底的液相在氣液換熱器(19)內換熱；第二步將經氣氣換熱器(9)、氣液換熱器(19)換熱後的兩股含重烴天然氣混合，送入脫重烴塔(7)的底部，與來自塔頂的重烴逆流接觸，天然氣中的大部分重烴被洗滌下來後，從塔頂出來；第三步將從脫重烴塔(7)頂出來的天然氣經氣氣換熱器(9)加熱；第四步將來自氣氣換熱器(9)的脫重烴塔(7)頂天然氣經製冷劑冷卻器(11)冷卻，其中所含的重烴組分被冷凝；第五步將冷卻後的天然氣送入重烴分液罐(14)進行氣液分離，其中的氣相被送入下一工序處理，液相經重烴泵(16)升壓；第六步將升壓後的重烴送入脫重烴塔(7)的頂部，以洗滌天然氣中的重烴，液體被收集到脫重烴塔(7)的底部；第七步將脫重烴塔(7)底的液體抽出，送入氣液換熱器(19)加熱；第八步將來自氣液換熱器(19)的液體送入重烴加熱器(21)加熱，並進行氣液分離，其中的氣相被送入工廠燃料氣系統，液相被送入下一工序處理。
2.根據權利要求1所述重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法，其特徵是脫重烴塔(7)為填料塔，重烴泵(16)為離心泵。
3.根據權利要求1所述的重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法，其特徵是在脫重烴塔(7)內洗滌天然氣中重烴所用的介質是重烴。
全文摘要
重烴吸收脫除天然氣中重烴的方法，屬於一種天然氣脫重烴技術，在本發明中，含重烴的天然氣進入脫重烴塔的底部，在脫重烴塔內除去其中的大部分重烴後，從脫重烴塔的頂部排出並被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經重烴泵增壓後被送入脫重烴塔的頂部而使重烴與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重烴洗滌下來，由於採用本發明，天然氣脫重烴流程得到簡化，裝置能耗大大降低，脫重烴效果好，淨化後天然氣中重烴摩爾含量可降至10ppm以下，能夠滿足天然氣液化的需要。
文檔編號C10L3/08GK1743418SQ20051001803
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月23日 優先權日2005年9月23日
發明者張孔明, 王立超, 郭波, 王彥超, 王小尚, 姜秀君 申請人:河南中原綠能高科有限責任公司