CN203048901U - 低成本低能耗天然气回收处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的低成本低能耗天然气回收处理装置属于油气采收领域，由天然气回收和轻烃回收两套耦合设备组成，从油嘴管汇的进口接入有从高压高产非含硫油气井喷出的原油、天然气、水三相流体，油嘴管汇、换热器、原料分离器通过管道顺序连通。原料分离器的气相出口分为两路：一路经气液分离器、板翅式换热器的冷流通道、分子筛脱水设备、干气压缩机，回收到天然气；另一路经闪蒸罐、闪蒸气压缩机、板翅式换热器的热流通道、轻烃回收设备、轻烃储槽回收到轻烃。本回收装置小型化，设备少，能在油气井工况范围浮动大，生产条件复杂的情况下快速移动式实施回收作业，可处理较大气量的天然气。运行能耗低，投资成本小收益快。

Description

低成本低能耗天然气回收处理装置
技术领域
本实用新型的低成本低能耗天然气回收处理装置属于油气采收领域，尤其涉及一种天然气回收处理装置。
背景技术
油气井喷出的油、气中往往含有经济价值较高的天然气凝液（NGL，Natural Gas Liquid）即轻烃组分，部分尚未接入外输管网及处于短期测试的油气井，其放喷出的天然气往往直接放空燃烧，造成能源浪费。近年来小型集成移动式天然气回收装置已经开始应用，但由于处理量大都小于8×104Nm3/d，使得高压高产井的天然气仍然无法完全回收，仍有部分需要放空燃烧。而大型集成移动式天然气回装置由于其设备较多，规格较大，管线复杂，制造困难，搬迁移动和现场安装存在诸多不便，应用和发展受到局限。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种组成设备简单，安全可靠，便于模块化集成和移动作业的低成本低能耗天然气回收处理装置。
天然气在不同的压力和温度下，其气液平衡状态不同，使天然气部分重组分，即NGL组分冷凝下来即可得到轻烃。
基于上述，本实用新型的目的是这样实现的：低成本低能耗天然气回收处理装置由天然气回收和轻烃回收两套耦合设备组成，从油嘴管汇的进口接入从高压高产非含硫油气井喷出的原油、天然气、水三相流体，将油嘴管汇、换热器、原料分离器通过管道顺序连通，原料分离器的气相出口分为两路：一路连接至气液分离器的进口，管道上装设有J-T节流阀；另一路连接至板翅式换热器的热流通道进口，管道上装设有流量调节阀；气液分离器的气相出口、板翅式换热器的冷流通道和分子筛脱水设备依次串联连通，分子筛脱水设备的出口分两路：一路与干气压缩机的进口连通，一路管道备用，两路管道上分别装有阀门；原料分离器的液相出口与闪蒸罐的进口连通，闪蒸罐内装设有蒸汽加热盘管用于加热罐内介质，该罐的气相出口通过管道与轻烃储槽的气相出口连通并再与闪蒸气压缩机的进口连通；闪蒸气压缩机的出口通过管道与原料分离器的一路气相出口连通并再与板翅式换热器的热流通道进口连通，板翅式换热器的热流通道出口通过管道与轻烃回收设备的进口连通；闪蒸罐的液相出口连通有油、水输出管道；气液分离器的液相出口通过管道与闪蒸气压缩机的排污口、干气压缩机的排污口、轻烃回收设备的重烃凝液回收进口连通；轻烃回收设备的干气出口通过管道与分子筛脱水设备的出口汇总后与干气压缩机的进口连通，轻烃回收设备的轻烃出口通过管道与轻烃储槽的进口连通；干气压缩机的出口连通有天然气输出管道；轻烃储槽的液相出口连通有轻烃输出管道。
由于实施上述技术方案，本回收装置具有以下优势：
①由于将大部分天然气中的轻烃组分“转移”至一个闪蒸罐内闪蒸富集，从而得以主要针对该部分轻烃进行回收，同时可控制待处理天然气水含量处于较低水平，联合J-T节流制冷实现利用较小型的轻烃回收设备和少量的附属设备处理较大气量的天然气，减少现场安装及操作、维护工作量，降低生产和管理成本，容易地实现短期内通过快速移动式作业回收高压高产油气井的天然气和轻烃。
②虽然增加了一台闪蒸气压缩机，但由于本回收处理装置的能耗仅是同类装置的30~50%，从而使得投资成本小，运行能耗低，投资收益快。
③适应能力强，能满足移动作业中各个油气井工况范围浮动大，生产条件复杂的情况下实施回收作业。
附图说明：本实用新型的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是低成本低能耗天然气回收处理装置的结构示意图。
图例：1、油嘴管汇，2、换热器，3、原料分离器，4、J-T节流阀，5、气液分离器，6、板翅式换热器，7、轻烃回收设备，8、分子筛脱水设备，9、干气压缩机，10、阀，11、备用管道，12、轻烃输出管道，13、轻烃储槽，14、油、水输出管道，15、闪蒸气压缩机，16、闪蒸罐，17、管道。
具体实施方式：本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
如图1所示，油嘴管汇1、换热器2、原料分离器3通过管道17顺序连通；原料分离器3的气相出口分为两路：一路通过管道17连接至气液分离器5的进口，管道17上装设有J-T节流阀4；另一路通过管道17连接至板翅式换热器6的热流通道进口，管道17上装设有阀10；气液分离器5的气相出口、板翅式换热器6的冷流通道和分子筛脱水设备8依次串联连通，分子筛脱水设备8的出口分两路：一路通过管道17与干气压缩机9的进口连通，一路与备用管道11连通，备用管道11作为扩充干气压缩机9数量时用，上述两路管道17上分别装有阀10；原料分离器3的液相出口与闪蒸罐16的进口连通，闪蒸罐16腔内装设有蒸汽加热盘管用于加热罐内介质，该罐的气相出口通过管道17与轻烃储槽13的气相出口连通并再与闪蒸气压缩机15的进口连通；闪蒸气压缩机15的出口通过管道17与原料分离器3的一路气相出口连通并再与板翅式换热器6的热流通道进口连通，板翅式换热器6的热流通道出口通过管道17与轻烃回收设备7的进口连通；闪蒸罐16的液相出口连通有油、水输出管道14；气液分离器5的液相出口通过管道17与闪蒸气压缩机15的排污口、干气压缩机9的排污口、轻烃回收设备7的重烃凝液回收进口连通；轻烃回收设备7的干气出口通过管道17与分子筛脱水设备8的出口汇总后与干气压缩机9的进口连通，轻烃回收设备7的轻烃出口通过管道17与轻烃储槽13的进口连通；干气压缩机9的出口连通有天然气输出管道；轻烃储槽13的液相出口连通有轻烃输出管道12。
回收处理过程：油嘴管汇1进口接入从高压高产非含硫油气井喷出的原油、天然气、水三相流体，在油嘴管汇1节流降压后进入换热器2，换热器2控制油、气、水三相流体温度处于低温，但不使之在设备或管道中发生固相析出。温度较低的三相流体进入原料分离器3，在高压低温下，天然气的大部分轻烃组分和原油中挥发性轻组分将仍存在于原油液体中，同时天然气水含量也相对降低。由于轻烃组分和原油中挥发性轻组分将在下游的闪蒸罐16闪蒸析出被闪蒸气压缩机15回收，在原料分离器3中压力越高，温度越低就越会有更多的轻烃被回收。从原料分离器3气相出口出来的大部分较贫的天然气，经J-T节流阀4节流降温后，进入气液分离器5进一步分离出其中凝析下来的轻烃和水。轻烃和水经气液分离器液相出口与闪蒸气压缩机15和干气压缩机9排污出口来的排污凝液汇总，送至轻烃回收设备7的重烃凝液回收进口，由该设备回收其中的轻烃。降温后的低温天然气从气液分离器5的气相出口进入板翅式换热器6的冷流通道，低温天然气为板翅式换热器6热流通道侧的天然气提供预冷冷量，，同时低温天然气自身被复热。复热的天然气进入分子筛脱水设备8脱水，脱水后的天然气和轻烃回收设备7回收得到的天然气汇总经干气压缩机9压缩外输至天然气管网或压缩天然气拖车外运。
从原料分离器3中出来的油水两相流体，进入低压高温操作的闪蒸罐16进行闪蒸，该罐内的蒸汽加热盘管控制罐内的介质闪蒸温度。原油溶解的天然气轻烃组分和原油中易挥发轻组分将在闪蒸罐16上部气相空间内富集，通过该罐的气相出口与从轻烃储槽13的气相出口来的闪蒸气汇总一起进入闪蒸气压缩机15增压回收，增压后的闪蒸气与部分从原料分离器3出来的天然气一起进入板翅式换热器6的热流通道，在其中获取上述经节流降温的低温天然气的冷量，温度降低后进入轻烃回收设备7。经过闪蒸后的原油和水经油、水输出管道14外输至槽车外运。经过轻烃回收设备7处理得到的天然气与另一部分经上述J-T节流阀4节流和分子筛脱水设备8处理的天然气一起经干气压缩机9增压，通过天然气输出管道外输。经过轻烃回收设备7处理得到的轻烃进入轻烃储槽13进行贮存，该槽的闪蒸气返回至闪蒸气压缩机15的进口，轻烃产品经轻烃输出管道12外输至液化气槽车外运。
本回收处理装置所涉及的干气压缩机9为D-1.4/（30～70）-250型、闪蒸气压缩机15为D-7.57/（1～5）-60型，均为水平对称平衡往复式天然气压缩机。轻烃回收设备7为NGL-3400型，分子筛脱水设备8为FWD-3400/5.4·Ⅱ型前置全自动脱水干燥装置，油嘴管汇1为SG/S65-105型，换热器2为LRCW4-42型，原料分离器3为LRC160/1000型，气液分离器5为D800×1250×189型，板翅式换热器6为BCH1.8-116/60型，闪蒸罐16为LRH1.6-16v型，轻烃储槽13为D1800×7200×16型。上述实施例中涉及到的所有设备、装置均为商业采购件。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

Claims (1)

1. 一种低成本低能耗天然气回收处理装置，由天然气回收和轻烃回收两套耦合设备组成，其特征在于：从油嘴管汇的进口接入有从高压高产非含硫油气井喷出的原油、天然气、水三相流体，油嘴管汇、换热器、原料分离器通过管道顺序连通，原料分离器的气相出口分为两路：一路连接至气液分离器的进口，管道上装设有J-T节流阀；另一路连接至板翅式换热器的热流通道进口，管道上装设有流量调节阀；气液分离器的气相出口、板翅式换热器的冷流通道和分子筛脱水设备依次串联连通，分子筛脱水设备的出口分两路：一路与干气压缩机的进口连通，一路为备用管道，两路管道上分别装有阀门；原料分离器的液相出口与闪蒸罐的进口连通，闪蒸罐内装设有蒸汽加热盘管用于加热罐内介质，该罐的气相出口通过管道与轻烃储槽的气相出口连通并再与闪蒸气压缩机的进口连通；闪蒸气压缩机的出口通过管道与原料分离器的一路气相出口连通并再与板翅式换热器的热流通道进口连通，板翅式换热器的热流通道出口通过管道与轻烃回收设备的进口连通；闪蒸罐的液相出口连通有油、水输出管道；气液分离器的液相出口通过管道与闪蒸气压缩机的排污口、干气压缩机的排污口、轻烃回收设备的重烃凝液回收进口连通；轻烃回收设备的干气出口通过管道与分子筛脱水设备的出口汇总后与干气压缩机的进口连通，轻烃回收设备的轻烃出口通过管道与轻烃储槽的进口连通；干气压缩机的出口连通有天然气输出管道；轻烃储槽的液相出口连通有轻烃输出管道。
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