CN213514662U

CN213514662U - 一种小型火炬气制lng脱重烃装置

Info

Publication number: CN213514662U
Application number: CN202021639159.5U
Authority: CN
Inventors: 褚军; 冯锡海; 梁建国; 朱俊
Original assignee: Zhejiang Chengyingyi Cryogenic Equipment Co ltd
Current assignee: Zhejiang Chengyingyi Cryogenic Equipment Co ltd
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2030-08-10

Abstract

本实用新型公开一种小型火炬气制LNG脱重烃装置，包括预冷板翅式换热器、脱重烃洗涤塔、重烃分离罐、液化板翅式换热器、低温冷剂分离罐、冷剂压缩机、聚集式除油过滤器、冷剂压缩机冷却器、高压制冷剂分离器，采用低温洗涤的方式进行脱除，出预冷板翅式换热器温度高，预冷板翅式换热器发生冻堵的几率很低；脱除精度高，甲烷回收率高，可以改善LNG组分较重的问题，同时副产高品质的天然气凝液（NGL），进一步分离可制得合格的液化石油气（LPG）和轻油（C₅ ⁺）产品，而且冷剂压缩机采用单台喷油螺杆压缩机，脱重烃单元不需要单独设置制冷压缩机，使用混合冷剂压缩机提供所需冷量，大大降低了设备投资成本。

Description

一种小型火炬气制LNG脱重烃装置

技术领域

本实用新型涉及天然气液化设备技术领域，具体涉及一种小型火炬气制LNG脱重烃装置。

背景技术

在天然气液化工艺中，目前普遍采用板翅式换热器作为液化冷箱的主换热器，他具有换热面积大、换热温差小、设备投资低等优点，但由于换热器的通道较小，容易发生冻堵，尤其是天然气组分中重烃含量较高时，高沸点的重烃会在低温下冷凝析出，冻堵换热器通道，因此，在LNG工艺中要求C6+以上环烷烃和芳香烃含量均脱除至10ppm以下；

目前天然气脱重烃普遍采用吸附法，吸附剂为专用脱重烃活性炭，用于吸附脱除分子量较高的C6+重烃，但该法主要用于天然气组分中C6+含量小于1000ppm的原料气脱重烃，而且要求组分中不含新戊烷，新戊烷不属于大分子烃类，而且沸点只有9.5℃，脱重烃活性炭对其吸附性能较差，带入至液化冷箱中会对板翅式换热器和节流阀阀芯造成冻堵，影响装置的正常运行。同时在重烃分离中采用简单的气液相分离罐就行分离，导致大量的甲烷进入到天然气凝液（NGL）中，造成甲烷的回收率偏低。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种小型火炬气制LNG脱重烃装置，包括预冷板翅式换热器、脱重烃洗涤塔、重烃分离罐、液化板翅式换热器、低温冷剂分离罐、冷剂压缩机、聚集式除油过滤器、冷剂压缩机冷却器、高压制冷分离器，所述预冷板翅式换热器连接有净化合格后火炬气管道，所述预冷板翅式换热器通过预冷换热器天然气出口管道与脱重烃洗涤塔连接，所述脱重烃洗涤塔连接有精馏装置，所述脱重烃洗涤塔的出口通过洗涤塔气相出口管道与预冷板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过预冷板翅式换热器洗涤塔气相出口管道与重烃分离罐连接，所述重烃分离罐通过重烃分离罐气相出口管道与液化板翅式换热器连接，所述液化板翅式换热器连接有LNG出冷箱管道，所述LNG出冷箱管道通过LNG产品节流阀与LNG节流阀后管道连接，所述液化板翅式换热器通过返流冷剂出液化板翅式换热器管道与预冷板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过冷剂压缩机入口管道连接有冷剂压缩机，所述冷剂压缩机通过冷剂压缩机出口管道连接有聚集式除油过滤器，所述聚集式除油过滤器通过聚集式除油过滤器出口管道连接有冷剂压缩机冷却器，所述冷剂压缩机冷却器通过冷剂压缩机冷却器出口管道与高压冷剂分离器连接，所述高压冷剂分离器通过气相冷剂管道、液相冷剂管道与预冷板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过气相冷剂出预冷板翅式换热器管道与液化板翅式换热器连接，所述液化板翅式换热器通过气相冷剂出液化板翅式换热管道与冷剂二段节流阀连接，所述冷剂二段节流阀通过冷剂二段节流阀后管道与低温冷剂分离罐的入口连接，所述低温冷剂分离罐的出口与液化板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过预冷板翅式换热器液相出口管道与冷剂一段节流阀连接，所述冷剂一段节流阀通过一段节流阀后管道与预冷板翅式换热器连接。

所述低温冷剂分离罐的上部通过低温气相冷剂出口管道与液化板翅式换热器连接，所述低温冷剂分离罐的下部通过低温液相冷剂出口管道与液化板翅式换热器连接。

所述一段节流阀后管道与返流冷剂出液化板翅式换热器管道汇集后连接到预冷板翅式换热器。

所述重烃分离罐的下部通过重烃分离罐液相出口管道与回流增压泵连接，所述回流增压泵通过回流泵出口管道与脱重烃洗涤塔连接，所述脱重烃洗涤塔的下部连接有洗涤塔塔底再沸器，所述洗涤塔塔底再沸器通过洗涤塔液相出口管道与天然气凝液冷却器连接，所述天然气凝液冷却器通过天然气凝液冷却器出口管道与天然气凝液节流阀连接，所述天然气凝液节流阀连接有天然气凝液节流阀后管道，所述冷剂压缩机采用单台喷油螺杆压缩机。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型采用低温洗涤的方式进行脱除，出预冷板翅式换热器温度高，预冷板翅式换热器发生冻堵的几率很低；脱除精度高，甲烷回收率高，可以改善LNG组分较重的问题，同时副产高品质的天然气凝液（NGL），进一步分离可制得合格的液化石油气（LPG）和轻油（C5+）产品，而且冷剂压缩机采用单台喷油螺杆压缩机，脱重烃单元不需要单独设置制冷压缩机，使用混合冷剂压缩机提供所需冷量，大大降低了设备投资成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：如图1所示，本实施例提供一种新型火炬气制LNG脱重烃***，包括预冷板翅式换热器、脱重烃洗涤塔28、洗涤塔塔底再沸器29、重烃分离罐30、回流增压泵31、天然气凝液冷却器32、天然气凝液节流阀33、液化板翅式换热器34、LNG产品节流阀35、冷剂二段节流阀36、低温冷剂分离罐37、冷剂压缩机、聚集式除油过滤器、冷剂压缩机冷却器、高压冷剂分离罐42、冷剂一段节流阀43，所述重烃分离罐30的下部通过重烃分离罐液相出口管道9与回流增压泵31连接，所述回流增压泵31通过回流泵出口管道10与脱重烃洗涤塔28连接，所述脱重烃洗涤塔28的下部连接有洗涤塔塔底再沸器29，所述洗涤塔塔底再沸器29通过洗涤塔液相出口管道4与天然气凝液冷却器32连接，所述天然气凝液冷却器32通过天然气凝液冷却器出口管道5与天然气凝液节流阀33连接，所述天然气凝液节流阀33连接有天然气凝液节流阀后管道6，所述冷剂压缩机采用单台喷油螺杆压缩机。

所述净化合格后火炬气管道1（除CO2、除水后）进入到预冷板翅式换热器预冷至10℃左右后通过预冷换热器天然气出口管道2进入到脱重烃洗涤塔28，洗涤塔采用规整填料，在洗涤塔回流液和再沸器的作用下就行精馏提纯，塔顶气相组分通过洗涤塔气相出口管道3返回至预冷板翅式换热器中预冷至-40℃左右后引出到重烃分离罐30，经过气液相分离之后，气相部分通过重烃分离罐气相出口管道8进入液化板翅式换热器34继续冷却至-160℃后经LNG出冷箱管道11并经LNG产品节流阀35减压后通过节流阀后管道12进入到LNG储罐储存；重烃分离罐液相经液相出口管道9进入到回流增压泵31对其进行增压，用于克服管道、换热器通道阻力和液体静液柱，通过回流泵出口管道10进入重烃洗涤塔作为回流液，最终在洗涤塔塔底得到天然气凝液产品通过洗涤塔液相出口管道4进入到天然气凝液冷却器32冷却至一定温度后经天然气凝液减压阀33减压后通过天然气凝液节流阀后管道6进入到天然气凝液储罐储存。

由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异丁烷组成的五组分混合冷剂通过冷剂压缩机入口管道13进入到冷剂压缩机进行增压后通过冷剂压缩机出口管道14进入到聚集式过滤器将夹带的油雾脱除，随后在冷剂压缩机冷却器冷却至一定温度后进入到高压冷剂分离器将气液相分离，液相组分通过液相冷剂管道18进入预冷板翅式换热器液相通道预冷至-40℃后引出换热器，经冷剂一段节流阀42减压制冷，通过液相冷剂节流阀后管道20返回至预冷板翅式换热器混合冷剂返流通道，为天然气液化和重烃洗涤塔28提供冷量；气相组分通过气相冷剂管道17进入到预冷板翅式换热器预冷后通过气相冷剂出预冷板翅式换热器管道21进入到液化板翅式换热器34过冷到-160℃引出后经冷剂二段节流阀36减压制冷，通过气相冷剂节流阀后管道23进入到低温冷剂分离罐37进行气液分离，通过低温气相冷剂出口管道24和低温液相冷剂出口管道25对气液相进行在再分配后进入到液化板翅式换热器34返流冷剂通道中，为天然气液化提供冷量，复热至一定温度后通过返流冷剂出液化板翅式换热器管道26进入预冷板翅式换热器返流通道中与节流后的液相冷剂混合，共同为天然气液化和重烃洗涤提供所需冷量，最终复热后的混合冷剂出冷箱进入到压缩机入口管道13，完成整个冷剂的制冷循环。

洗涤塔再沸器热源可采用导热油、低压蒸汽或电加热。

以典型火炬气组分数据进行说明；

Figure DEST_PATH_743385DEST_PATH_IMAGE001

得出结果：甲烷回收率≥99.8%。

本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围中。

Claims

1.一种小型火炬气制LNG脱重烃装置，其特征在于，包括预冷板翅式换热器、脱重烃洗涤塔（28）、重烃分离罐（30）、液化板翅式换热器（34）、低温冷剂分离罐（37）、冷剂压缩机、聚集式除油过滤器、冷剂压缩机冷却器、高压制冷分离器，所述预冷板翅式换热器连接有净化合格后火炬气管道（1），所述预冷板翅式换热器通过预冷换热器天然气出口管道（2）与脱重烃洗涤塔（28）连接，所述脱重烃洗涤塔（28）连接有精馏装置，所述脱重烃洗涤塔（28）的出口通过洗涤塔气相出口管道（3）与预冷板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过预冷板翅式换热器洗涤塔气相出口管道（7）与重烃分离罐（30）连接，所述重烃分离罐（30）通过重烃分离罐气相出口管道（8）与液化板翅式换热器（34）连接，所述液化板翅式换热器（34）连接有LNG出冷箱管道（11），所述LNG出冷箱管道（11）通过LNG产品节流阀（35）与LNG节流阀后管道（12）连接，所述液化板翅式换热器（34）通过返流冷剂出液化板翅式换热器管道（26）与预冷板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过冷剂压缩机入口管道（13）连接有冷剂压缩机，所述冷剂压缩机通过冷剂压缩机出口管道（14）连接有聚集式除油过滤器，所述聚集式除油过滤器通过聚集式除油过滤器出口管道（15）连接有冷剂压缩机冷却器，所述冷剂压缩机冷却器通过冷剂压缩机冷却器出口管道（16）与高压冷剂分离器连接，所述高压冷剂分离器通过气相冷剂管道（17）、液相冷剂管道（18）与预冷板翅式换热器连接，所述预冷板翅式换热器通过气相冷剂出预冷板翅式换热器管道（21）与液化板翅式换热器（34）连接，所述液化板翅式换热器（34）通过气相冷剂出液化板翅式换热管道（22）与冷剂二段节流阀（36）连接，所述冷剂二段节流阀（36）通过冷剂二段节流阀后管道（23）与低温冷剂分离罐（37）的入口连接，所述低温冷剂分离罐（37）的出口与液化板翅式换热器（34）连接，所述预冷板翅式换热器通过预冷板翅式换热器液相出口管道（19）与冷剂一段节流阀（42）连接，所述冷剂一段节流阀（42）通过一段节流阀后管道（20）与预冷板翅式换热器连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型火炬气制LNG脱重烃装置，其特征在于，所述低温冷剂分离罐（37）的上部通过低温气相冷剂出口管道（24）与液化板翅式换热器（34）连接，所述低温冷剂分离罐（37）的下部通过低温液相冷剂出口管道（25）与液化板翅式换热器（34）连接。

3.根据权利要求1所述的一种小型火炬气制LNG脱重烃装置，其特征在于，所述一段节流阀后管道（20）与返流冷剂出液化板翅式换热器管道（26）汇集后连接到预冷板翅式换热器。

4.根据权利要求1所述的一种小型火炬气制LNG脱重烃装置，其特征在于，所述重烃分离罐（30）的下部通过重烃分离罐液相出口管道（9）与回流增压泵（31）连接，所述回流增压泵（31）通过回流泵出口管道（10）与脱重烃洗涤塔（28）连接，所述脱重烃洗涤塔（28）的下部连接有洗涤塔塔底再沸器（29），所述洗涤塔塔底再沸器（29）通过洗涤塔液相出口管道（4）与天然气凝液冷却器（32）连接，所述天然气凝液冷却器（32）通过天然气凝液冷却器出口管道（5）与天然气凝液节流阀（33）连接，所述天然气凝液节流阀（33）连接有天然气凝液节流阀后管道（6）。