CN110590490B - 一种回收液化天然气中烃类的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烃类回收领域，公开了一种回收液化天然气中烃类的系统和方法。所述系统包括一次升压泵、二次升压泵、第一分离塔、第二分离塔和第一分离塔塔顶冷凝器，液化天然气经一次升压后至少部分进入第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，接着经二次升压后以液化状态进入第一分离塔中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，塔顶产物甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，塔釜产物C₂ ⁺组分送入第二分离塔中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分。本发明提供的设备和方法不仅能够获得较高纯度的烃类产品，而且还能够实现能量的合理利用以及能耗的降低，极具工业应用前景。

Description

一种回收液化天然气中烃类的系统和方法

技术领域

本发明属于烃类回收领域，更具体地，涉及一种回收液化天然气中烃类的系统和方法。

背景技术

乙烯是世界上产量最大的化学品之一。2015年，世界乙烯需求总量达1.48亿吨。目前，我国生产乙烯的原料主要来自石脑油、加氢尾油等，由于石油资源的日渐紧缺，作为化工产品生产原料的石脑油、轻柴油等原料资源面临着越来越严重的短缺局面。因此，原料来源已经成为制约乙烯产业发展的关键。近年来，天然气作为一种优质的清洁能源正日益受到人们的重视，而且随着技术的进步，其开采成本大幅下降，将其作为化工原料进行利用已经逐渐成为一条具有吸引力的路线。液化天然气（LNG）的主要组分为甲烷，通常还含有乙烷、丙烷、碳四组分及少量的碳五以上重组分，如果能将这些C₂ ⁺轻烃进行分离提纯，将会为乙烯生产装置提供优质的裂解原料。

现有的回收液态天然气中C₂ ⁺轻烃的方法多采用深冷低温分离的技术路线，但是，该技术在对液态天然气进行分离提纯的过程中存在能耗高、回收率偏低等问题。目前，国内外已有相关专利技术针对以上问题做出了改进，其中主要包括：

CN204240702U和CN103994635A公开了一种利用液化天然气冷能回收轻烃的装置，其中，储罐中的液化天然气经加压后分别送入两台冷能回收换热器中，而后分别与轻烃回收后的贫气和两塔塔顶的气相换热，通过液化天然气吸热气化及贫气放热冷凝的过程，完成液化天热气的冷能回收。整个装置利用液化天然气自身的冷量，将富气中的轻烃资源分离出来，成本较低。但是此装置需要运用贫气压缩机将贫气加压后，经换热器换热至液相，再由泵加压输给用户。压缩机的使用增加了设备投资和装置能耗。

CN104140349A公开了一种新型液化天然气的轻烃分离系统及方法，其中，脱甲烷塔塔顶分离出的气态甲烷部分液化后进入闪蒸罐，罐顶得到提纯后的甲烷产品，罐底液相返回脱甲烷塔。该装置利用液化天然气冷能将乙烷及C₃ ⁺轻烃回收并使其处于低温低压状态，降低了装置能耗。但是，闪蒸罐顶的气相甲烷产品仍需经压缩机升压后送至用户，设备投资增加、节能效果不够显著。

CN1821352A公开了一种具有调峰功能的液化天然气的轻烃分离方法，该方法包括经过预热而部分气化的液化天然气原料进入闪蒸塔，塔顶的甲烷气体同原料液化天然气换热后被全部冷凝，其中一部分经低压液相储存，通过使其气化而达到调峰作用，闪蒸塔底部的液体天然气进入脱甲烷塔中分离，脱甲烷塔塔顶的气相甲烷与原料换热后被全部液化，加压后同另一部分闪蒸塔顶被液化的甲烷混合，经冷量回收后，送入天然气高压输气管线。脱甲烷塔塔釜的C₂ ⁺轻烃送入低压脱乙烷塔。该方法虽然避免了压缩机的使用，但是流程中存在天然气反复气化、液化的情况，影响了节能效果。

CN101233376A公开了一种从液化天然气中回收比甲烷重的烃的方法，包括：（a）泵送液态、低压的LNG至大于100psia的压力；（b）将步骤（a）的增压液态LNG导入冷箱中，并在冷箱中进行热交换以提高其温度；（c）将（b）的热交换过的增压液态LNG导入分离塔中，并在分离塔中与第一和第二回流液混合，以产生分离塔塔顶馏分，同时产生分离塔塔底馏分；（d）将分离塔塔底馏分增压，然后将增压的分离塔塔底馏分分流成第一和第二部分；（e）将增压的分离塔塔底馏分的第一部分作为回流液流导入脱乙烷塔；（f）通过将其导入冷箱，加热增压的分离塔塔底馏分的第二部分；（g）将加热的增压的分离塔塔底馏分的第二部分导入脱乙烷塔；（h）将比甲烷重的烃作为脱乙烷塔塔底馏分除去；（i）将脱乙烷塔塔顶馏分作为第二进料导入分离塔；（j）从分离塔中除去分离塔塔顶馏分，采用压缩机压缩该分离塔塔顶馏分，然后将其引入冷箱并与增压的液态LNG进行热交换，以产生再液化的增压LNG；和（k）分离部分的再液化增压LNG，以用作第一回流液。该方法利用分离塔塔顶的气相LNG在冷箱中作为热源，加热液态LNG原料及脱乙烷塔的进料，被加热的液态LNG原料部分气化后进入分离塔。该方法虽然充分利用了自身的能量，但为保持冷箱中有足够的温差，需要使用压缩机为分离塔塔顶气相LNG增压。同时，分离塔塔顶气相LNG在冷箱中被液化后，仍需要通过泵增压至管线压力后输出，这些均增加了设备的投资，且节能效果不够显著。此外，该流程中存在LNG反复气化、液化的情况，也影响了节能效果。

综上所述，虽然上述现有专利申请能够在一定程度上提高轻烃产品的回收率，但是普遍使用了压缩机，所需设备较多、流程较复杂，设备能耗及投资高，并且流程中存在天然气多次气化和液化的现象，能耗较高。因此，如何对轻烃分离过程的工艺路线进行优化，以同时达到降低能耗、提高回收率的目的已经成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收液化天然气中烃类的系统和方法。

具体地，本发明提供了一种回收液化天然气中烃类的系统，其中，该系统包括一次升压泵、二次升压泵、第一分离塔、第二分离塔和第一分离塔塔顶冷凝器，待回收的液化天然气经所述一次升压泵升压后至少部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，接着经所述二次升压泵升压后以液化状态进入所述第一分离塔中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，所述塔顶产物甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，所述塔釜产物C₂ ⁺组分送入所述第二分离塔中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分。

本发明还提供了一种采用上述系统回收液化天然气中烃类的方法，其中，该方法包括将待回收的液化天然气经所述一次升压泵升压至0.5-3.5MPaG后至少部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，接着经所述二次升压泵升压至1.0-4.5MPaG后以液化状态进入所述第一分离塔中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，所述塔顶组分甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，所述塔釜产物C₂ ⁺组分送入所述第二分离塔中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分。

本发明提供的设备和方法通过两次升压和两次分离并在第一次升压之后回收冷量以对第一次分离的塔顶产物甲烷进行冷凝而实现对液化天然气中的烃类进行有效回收的，该方法不仅分离效果好，所得轻烃产品纯度高，而且整个过程无需使用压缩机进行升压，显著降低了设备投资成本及能耗，天然气在进入第一分离塔之前始终保持液化状态，避免了现有技术中存在的液化天然气多次气化、液化的过程，有效地节约了能源，并且分离过程无需额外冷源提供冷量，整个过程借助液化天然气、第一分离塔及第二分离塔产物的冷量回收，进一步优化了设备的换热网络，实现了能量的合理利用以及能耗的降低。此外，本发明流程简单，所需设备少，能够在降低设备投资的同时减少设备的占地面积，最终所得的甲烷（天然气产品）为高压气相，可直接外输使用，而C₂组分（乙烷产品）及C₃ ⁺组分（液化石油气LPG产品）均为低压液态，便于运输和储存，极具工业应用前景。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

说明书附图

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的回收液化天然气中烃类的方法的一种流程图；

图2为本发明提供的回收液化天然气中烃类的方法的另一种流程图。

附图标记说明

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

如图1和图2所示，本发明提供的回收液化天然气中烃类的系统包括一次升压泵1、二次升压泵6、第一分离塔7、第二分离塔11和第一分离塔塔顶冷凝器2，待回收的液化天然气经所述一次升压泵1升压后至少部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器2中为其提供冷量，接着经所述二次升压泵6升压后以液化状态进入所述第一分离塔7中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C2及以上组分，所述塔顶产物甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器2中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，所述塔釜产物C₂ ⁺组分送入所述第二分离塔11中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分。其中，在所述第一分离塔塔顶冷凝器2中，热侧物流为所述塔顶产物甲烷，冷侧物流为所述一次升压泵1和二次升压泵6之间的物流。

根据本发明，优选地，所述系统还包括第一分离塔回流罐8、第一分离塔回流泵9和天然气外送泵10，经冷凝之后的所述塔顶产物甲烷依次送入所述第一分离塔回流罐8和所述第一分离塔回流泵9，接着一部分回流至所述第一分离塔7，剩余部分通过所述天然气外送泵10升压，经冷量回收后外送，如此获得的甲烷产品为高压气相，可直接外输使用。

根据本发明，为了进一步优化设备的换热网络，更合理地利用能量并降低能耗，优选地，所述系统还包括第二分离塔塔顶冷凝器，用于将所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分采用以下物流中至少一股提供冷量完成冷凝：A 所述第一分离塔塔顶冷凝器至所述二次升压泵之间的液化天然气；B 经一次升压后的液化天然气；C 所述第一分离塔塔顶采出的甲烷。更优选地，所述系统还包括第二分离塔上游换热器，用于将进入所述第二分离塔的物料采用以下物流中至少一股提供冷量完成冷凝：A 所述第一分离塔塔顶冷凝器至所述二次升压泵之间的液化天然气；B 经一次升压后的液化天然气；C 所述第一分离塔塔顶采出的甲烷。其中，所述第二分离塔塔顶冷凝器和第二分离塔上游换热器可以为独立设置的两台换热器，也可以为一台集成的换热器。

根据本发明的一种优选实施方式，如图1所示，所述第二分离塔塔顶冷凝器为1#冷箱3且所述第二分离塔上游换热器为2#冷箱4，经所述一次升压泵1升压后的液化天然气全部进入所述第一分离塔塔顶冷凝器2中为其提供冷量，经所述第一分离塔塔顶冷凝器2回收冷量之后的液化天然气送入所述1#冷箱3中继续进行冷量回收，甲烷组分在外送之前依次送入所述1#冷箱3和2#冷箱4中回收冷量，所述第二分离塔11的塔顶产物C₂组分送入所述1#冷箱3中进行冷凝，且所述第一分离塔7的塔釜产物C₂ ⁺组分在送入所述第二分离塔11之前送入所述2#冷箱4中进行冷凝。此时，所述第二分离塔塔顶冷凝器的热侧物流为所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分，冷侧物流为A所述第一分离塔塔顶冷凝器至所述二次升压泵之间的液化天然气和/或C 所述第一分离塔塔顶采出的甲烷。所述第二分离塔上游换热器的热侧物流为第一分离塔7的塔釜产物C₂ ⁺组分，冷侧物流为C 所述第一分离塔塔顶采出的甲烷。

根据本发明的另一种优选实施方式，如图2所示，所述第二分离塔塔顶冷凝器为1#冷箱3且所述第二分离塔上游换热器为2#冷箱4，经所述一次升压泵1升压后的液化天然气部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器2中为其提供冷量，剩余部分进入所述1#冷箱3中进行冷量回收，接着将这两部分液化天然气一起送入所述二次升压泵6中进行二次升压，甲烷组分在外送之前送入所述1#冷箱3和2#冷箱4中回收冷量，所述第二分离塔11的塔顶产物C₂组分送入所述1#冷箱3中进行冷凝，且所述第一分离塔7的塔釜产物C₂ ⁺组分在送入所述第二分离塔11之前送入所述2#冷箱4中进行冷凝。此时，所述第二分离塔塔顶冷凝器的热侧物流为所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分，冷侧物流为B 经一次升压后的液化天然气和/或C 所述第一分离塔塔顶采出的甲烷。所述第二分离塔上游换热器的热侧物流为第一分离塔7的塔釜产物C₂ ⁺组分，冷侧物流为C 所述第一分离塔塔顶采出的甲烷。

根据本发明，所述系统还可以包括设置在所述1#冷箱3和二次升压泵6之间的缓冲罐5，其用于防止上游物流的波动对下游设备的操作造成影响。

根据本发明，优选地，所述系统还包括第二分离塔回流罐12和第二分离塔回流泵13，所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分经所述1#冷箱3冷凝后送入所述第二分离塔回流罐12，之后一部分作为C₂产品（乙烷产品）外送，剩余部分经所述第二分离塔回流泵13回流至所述第二分离塔11，所述第二分离塔11的塔釜产物C₃ ⁺组分作为液化石油气外送。

本发明提供的回收液化天然气中烃类的方法在上述系统中进行，具体地，该方法包括将待回收的液化天然气经所述一次升压泵1升压至0.5-3.5MPaG后至少部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器2中为其提供冷量，接着经所述二次升压泵6升压至1.0-4.5MPaG后以液化状态进入所述第一分离塔7中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，所述塔顶组分甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器2中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，所述塔釜产物C₂ ⁺组分送入所述第二分离塔11中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分。其中，所述待回收的液态天然气通常包括甲烷、C₂烃类、C₃烃类以及C₄以上烃类。

本发明对所述第一分离塔和第二分离塔的操作条件没有特别的限定，只要能够使得所述第一分离塔将液化天然气经组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，使得所述第二分离塔将所述第一分离塔的塔釜产物经组分分离成成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分即可，优选地，所述第一分离塔的操作压力为1.0-4.5MPaG，塔顶操作温度为-120℃~-70℃，塔釜操作温度为10℃~60℃；所述第二分离塔的操作压力为0.1-1.0MPaG，塔顶操作温度为-100℃~-50℃，塔釜操作温度为-30℃~10℃。

根据本发明，优选地，所述回收液化天然气中烃类的方法还包括将经冷凝之后的所述塔顶产物甲烷一部分回流至所述第一分离塔，剩余部分升压至6-10MPaG之后外送，如此获得的甲烷产品为高压气相，可直接外输使用。此外，回流至所述第一分离塔的甲烷与外送的甲烷的比值为（0.1-5）：1，更优选为（0.1-3）：1。

根据本发明，优选地，经所述一次升压泵升压后的液化天然气全部进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量；或者，经所述一次升压泵升压后的液化天然气部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，剩余部分进入所述1#冷箱中进行冷量回收，接着将这两部分液化天然气一起送入所述二次升压泵中进行二次升压以及后续的操作。当采用后者时，进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中的液化天然气占经所述一次升压泵升压后的液化天然气总量的50%-99%，更优选为70%-99%。

所述回收液化天然气中烃类的方法还包括所述第一分离塔的塔釜产物C₂ ⁺组分以及所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分以经所述第一分离塔塔顶冷凝器冷凝之后的液化天然气和/或外送的甲烷和/或一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，这样能够进一步优化设备的换热网络，更合理地利用能量并降低能耗。

根据本发明，优选地，所述回收液化天然气中烃类的方法还包括将经冷凝之后的所述第二分离塔塔顶产物C₂组分一部分外送，剩余部分回流至所述第二分离塔，所述第二分离塔塔釜产物C₃ ⁺组分作为液化石油气外送。此外，回流至所述第二分离塔的C₂组分与外送的C₂组分的比值为（0.1-8）：1，更优选为（0.1-5）：1。

根据本发明的一种优选实施方式，如图1所示，所述回收液化天然气中烃类的系统包括：一次升压泵1、第一分离塔塔顶冷凝器2、1#冷箱3、2#冷箱4、缓冲罐5、二次升压泵6、第一分离塔7、第一分离塔回流罐8、第一分离塔回流泵9、天然气外送泵10、第二分离塔11、第二分离塔回流罐12、第二分离塔回流泵13。当采用该系统对液化天然气中的烃类进行回收时，待回收的液化天然气S1经一次升压泵1升压至0.5-3.5MPaG，一次升压后的物料S2全部进入所述第一分离塔塔顶冷凝器2为第一分离塔7塔顶气相产品提供冷量，经冷凝后的物料S3进入所述1#冷箱为其提供冷量，经再次冷凝后的物料S4进入缓冲罐5中缓存，所得物料S5经二次升压泵6升压至1.0-4.5MPaG，二次升压后的物料S6进入第一分离塔7中进行组分分离，甲烷组分S7自塔顶采出，C₂ ⁺组分自塔釜采出；第一分离塔7塔顶采出的甲烷组分S7经第一分离塔塔顶冷凝器2冷凝，经冷凝后的组分S8进入第一分离塔回流罐8中，所得组分S9通过第一分离塔回流泵9，一部分（组分S10）回流至第一分离塔7，剩余部分经天然气外送泵10升压至6-10MPaG之后（组分S11）送入1#冷箱3及2#冷箱4回收冷量，随后作为天然气产品S12送出系统；第一分离塔7塔釜采出的C₂ ⁺组分S13经2#冷箱4冷却后（组分S14）进入第二分离塔11中进一步分离；在第二分离塔11中，C₂组分S15自塔顶采出，C₃ ⁺组分S19自塔釜采出；第二分离塔11塔顶气相产物S15经1#冷箱3冷凝后（S16）流入第二分离塔回流罐12中，随后一部分作为C₂产品S18送出系统，另一部分经第二分离塔回流泵13回流（S17）至第二分离塔11，第二分离塔11塔釜产物S19直接作为液化石油气（LPG）送出系统。

根据本发明的另一种优选实施方式，如图2所示，所述回收液化天然气中烃类的系统包括：一次升压泵1、第一分离塔塔顶冷凝器2、1#冷箱3、2#冷箱4、缓冲罐5、二次升压泵6、第一分离塔7、第一分离塔回流罐8、第一分离塔回流泵9、天然气外送泵10、第二分离塔11、第二分离塔回流罐12、第二分离塔回流泵13。当采用该系统对液化天然气中的烃类进行回收时，待回收的液化天然气S1经一次升压泵1升压至0.5-3.5MPaG，一次升压后的物料部分（S2）进入第一分离塔塔顶冷凝器2为第一分离塔7塔顶气相产品提供冷量，另一部分（S3）进入1#冷箱3中进行冷量回收，接着将这两部分液化天然气一起（S4）送入缓冲罐5中缓存，所得物料S5经二次升压泵6升压至1.0-4.5MPaG，二次升压后的物料S6进入第一分离塔7中进行组分分离，甲烷组分S7自塔顶采出，C₂ ⁺组分自塔釜采出；第一分离塔7塔顶采出的甲烷组分S7经第一分离塔塔顶冷凝器2冷凝，经冷凝后的组分S8进入第一分离塔回流罐8中，所得组分S9通过第一分离塔回流泵9，一部分（组分S10）回流至第一分离塔7，剩余部分经天然气外送泵10升压至6-10MPaG之后（组分S11）送入1#冷箱3及2#冷箱4回收冷量，随后作为天然气产品S12送出系统；第一分离塔7塔釜采出的C₂ ⁺组分S13经2#冷箱4冷却后（组分S14）进入第二分离塔11中进一步分离；在第二分离塔11中，C2组分S15自塔顶采出，C₃ ⁺组分S19自塔釜采出；第二分离塔11塔顶气相产物S15经1#冷箱3冷凝后（S16）流入第二分离塔回流罐12中，随后一部分作为C₂产品S18送出系统，另一部分经第二分离塔回流泵13回流（S17）至第二分离塔11，第二分离塔11塔釜产物S19直接作为液化石油气（LPG）送出系统。

实施例1

按照图1所示的工艺流程进行液化天然气中烃类的回收。

待处理的液化天然气的温度为-158℃，一次升压后的压力为2.7MPaG，二次升压后的压力为3.3MPaG，第一分离塔7的操作条件包括操作压力为3.08MPaG，塔顶操作温度为-92.9℃，塔釜操作温度为35.2℃。

第一分离塔7采出的甲烷组分经天然气外送泵10增压后的压力为8.0MPaG，回流至第一分离塔7的甲烷组分S10与增压后的甲烷组分S11的流量比约为0.15:1，第二分离塔11的操作条件包括操作压力为0.16MPaG，塔顶操作温度为-67.9℃，塔釜操作温度为-7.1℃。

经第二分离塔回流泵13回流（S17）至第二分离塔11的气相产物与作为C₂产品S18送出系统的气相产物的流量比约为0.26:1。整个工艺流程的主要物流参数见表1，所得烃类产品的纯度见表3，设备能耗及塔热负荷见表4。

表1

实施例2

按照图2所示的工艺流程进行液化天然气中烃类的回收。

待处理的液化天然气的温度为-158℃，一次升压后的压力为2.7MPaG，二次升压后的压力为3.3MPaG，进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中的液化天然气S2与进入所述1#冷箱中的液化天然气S3的流量比为57：1，第一分离塔7的操作条件包括操作压力为3.09MPaG，塔顶操作温度为-92.8℃，塔釜操作温度为35.4℃。

第一分离塔7采出的甲烷组分经天然气外送泵10增压后的压力为8.0MPaG，回流至第一分离塔7的甲烷组分S10与增压后的甲烷组分S11的流量比为0.15：1，第二分离塔11的操作条件包括操作压力为0.16MPaG，塔顶操作温度为-67.9℃，塔釜操作温度为-7.1℃。

经第二分离塔回流泵13回流（S17）至第二分离塔11的气相产物与作为C₂产品S18送出系统的气相产物的流量比为0.26：1。整个工艺流程的主要物流参数见表2，所得烃类产品的纯度见表3，设备能耗及塔热负荷见表4。

表2

对比例1

将实施例1的温度为-158℃的液化天然气S1采用现有已公开的技术所实施的方法进行烃类回收，具体过程如下：原料增压后，先与脱甲烷塔塔顶气态甲烷换热，再为脱乙烷塔塔顶冷凝器提供冷量，部分原料发生气化后进入脱甲烷塔，脱甲烷塔塔顶塔顶产品通过冷量回收后，进入闪蒸罐，罐顶得到的甲烷产品经压缩机升压后送至用户，罐底液相返回脱甲烷塔；脱甲烷塔塔釜液相进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶得到液态乙烷产品，塔釜得到LPG产品，所得烃类产品的纯度见表3，设备能耗及塔热负荷见表4。

表3

表4

从表3和表4的数据可以看出，在原料相同的前提下，采用本发明的方法对液化天然气中的烃类进行回收，所得甲烷产品、乙烷产品及LPG产品的纯度均有所提高。此外，在处理量相同的条件下，本发明提供的方法无需使用压缩机，且天然气进入第一分离塔前始终保持液态，设备操作的总能耗为13.90MW，与对比例1相比，可至少节省能耗约10.5%。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种回收液化天然气中烃类的装置，其特征在于，该装置包括一次升压泵、二次升压泵、第一分离塔、第二分离塔和第一分离塔塔顶冷凝器，待回收的液化天然气经所述一次升压泵升压后至少部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，接着经所述二次升压泵升压后以液化状态进入所述第一分离塔中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，所述塔顶产物甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，所述塔釜产物C₂ ⁺组分送入所述第二分离塔中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分；

所述装置还包括第二分离塔塔顶冷凝器和第二分离塔上游换热器，分别用于将所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分和进入所述第二分离塔的物料进行冷凝；

所述第二分离塔塔顶冷凝器为1#冷箱且所述第二分离塔上游换热器为2#冷箱，经所述一次升压泵升压后的液化天然气全部进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，经所述第一分离塔塔顶冷凝器回收冷量之后的液化天然气送入所述1#冷箱中继续进行冷量回收，甲烷组分在外送之前依次送入所述1#冷箱和2#冷箱中回收冷量，所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分送入所述1#冷箱中进行冷凝，且所述第一分离塔的塔釜产物C₂ ⁺组分在送入所述第二分离塔之前送入所述2#冷箱中进行冷凝；或者，

所述第二分离塔塔顶冷凝器为1#冷箱且所述第二分离塔上游换热器为2#冷箱，经所述一次升压泵升压后的液化天然气部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，剩余部分进入所述1#冷箱中进行冷量回收，接着将这两部分液化天然气一起送入所述二次升压泵中进行二次升压，甲烷组分在外送之前依次送入所述1#冷箱和2#冷箱中回收冷量，所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分送入所述1#冷箱中进行冷凝，且所述第一分离塔的塔釜产物C₂ ⁺组分在送入所述第二分离塔之前送入所述2#冷箱中进行冷凝。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括第一分离塔回流罐、第一分离塔回流泵和天然气外送泵，经冷凝之后的所述塔顶产物甲烷依次送入所述第一分离塔回流罐和所述第一分离塔回流泵，接着一部分回流至所述第一分离塔，剩余部分经所述天然气外送泵升压后外送。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括第二分离塔回流罐和第二分离塔回流泵，所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分经所述1#冷箱冷凝后送入所述第二分离塔回流罐，之后一部分作为C₂产品外送，剩余部分经所述第二分离塔回流泵回流至所述第二分离塔，所述第二分离塔的塔釜产物C₃ ⁺组分作为液化石油气外送。

4.一种采用权利要求1-3中任意一项所述的装置回收液化天然气中烃类的方法，其特征在于，该方法包括将待回收的液化天然气经所述一次升压泵升压至0.5-3.5MPaG后至少部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，接着经所述二次升压泵升压至1.0-4.5MPaG后以液化状态进入所述第一分离塔中进行组分分离成塔顶产物甲烷以及塔釜产物C₂ ⁺组分，所述塔顶产物甲烷在所述第一分离塔塔顶冷凝器中以一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝，所述塔釜产物C₂ ⁺组分送入所述第二分离塔中进行组分分离成塔顶产物C₂组分以及塔釜产物C₃ ⁺组分；

经所述一次升压泵升压后的液化天然气全部进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量；或者，

经所述一次升压泵升压后的液化天然气部分进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中为其提供冷量，剩余部分进入所述第二分离塔塔顶冷凝器中进行冷量回收，接着将这两部分液化天然气一起送入所述二次升压泵中进行二次升压。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一分离塔的操作压力为1.0-4.5MPaG，塔顶操作温度为-120℃~-70℃，塔釜操作温度为10℃~60℃；所述第二分离塔的操作压力为0.1-1.0MPaG，塔顶操作温度为-100℃~-50℃，塔釜操作温度为-30℃~10℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，该方法还包括将经冷凝之后的所述塔顶产物甲烷一部分回流至所述第一分离塔，剩余部分升压至6-10MPaG之后外送；回流至所述第一分离塔的甲烷与外送的甲烷的比值为（0.1-5）：1。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，进入所述第一分离塔塔顶冷凝器中的液化天然气占经所述一次升压泵升压后的液化天然气总量的50%~99%。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括将所述第一分离塔的塔釜产物C₂ ⁺组分以及所述第二分离塔的塔顶产物C₂组分以经所述第一分离塔塔顶冷凝器冷凝之后的液化天然气和/或一次升压后的液化天然气作为冷量进行冷凝。

9.根据权利要求4-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括将经冷凝之后的所述第二分离塔塔顶产物C₂组分一部分外送，剩余部分回流至所述第二分离塔。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，回流至所述第二分离塔的所述第二分离塔塔顶产物C₂组分与外送的所述第二分离塔塔顶产物C₂组分的比值为（0.1-8）：1。

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