CN111849579A - 一种集成化双塔乙烷回收装置及回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成化双塔乙烷回收装置及回收工艺，包括提馏集成塔、精馏集成塔，所述提馏集成塔内部设置有第一集成原料气预冷换热绕管，所述精馏集成塔内部的上端设置有第二集成原料气预冷换热绕管，所述第二集成原料气预冷换热绕管的下部设置有集成过冷气换热绕管，所述进装置原料气分为两个支路，分别为第一支路和第二支路。本发明优点是：实现了设备删减、组合集成，优化了整体流程；工艺流程灵活多变，可根据产品市场需求而调整；回收乙烷效率增高，带来更显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气化工技术领域，具体涉及一种集成化双塔乙烷回收装置及回收工艺。
背景技术
国内大多数油气田通常只考虑回收了丙烷及以上更重的烃类组分，未对乙烷进行回收。从天然气中回收乙烷，主要作为乙烯生产的原料。随着以乙烷为原料裂解的乙烯装置陆续建设和投产，乙烷需求将明显上升，对油气生产公司来说，回收乙烷将会带来更显著的经济效益。而传统深冷回收装置采用板翅式换热芯体的“冷箱”，流程复杂，设备数量多，占地大，本发明采用了换热精馏塔，将设备删减、组合集成，优化了流程。因此，需要设计一种集成化双塔乙烷回收装置，目的在于，解决现有技术中回收乙烷的设备数量多，流程复杂的缺陷。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中回收乙烷的设备数量多，流程复杂的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种集成化双塔乙烷回收装置，包括提馏集成塔、精馏集成塔，所述提馏集成塔内部设置有第一集成原料气预冷换热绕管，所述精馏集成塔内部的上端设置有第二集成原料气预冷换热绕管，所述第二集成原料气预冷换热绕管的下部设置有集成过冷气换热绕管，原料气分为两个支路，分别为第一支路和第二支路，第一支路沿气流输出方向依次设置为第二集成原料气预冷换热绕管、原料气预冷器和分离器，第二支路沿气流输出方向依次设置为第一集成原料气预冷换热绕管、原料气预冷器、分离器、膨胀机和精馏集成塔。
现有技术是采用传统工艺中的板翅式换热芯体的“冷箱”进行回收，回收装置不能自成为一体，操作流程复杂，设备数量多，占地面积大。
本发明采用了绕管换热的形式，将集成原料气预冷换热绕管与集成过冷气换热绕管设置在提馏集成塔和精馏集成塔内，同时将精馏塔与绕管换热器集成，从分离器分离出来的液体与低温凝液送至填料区的液体是不合格的，但是经过提馏精馏塔底绕管换热加热后，塔底得到合格的NGL,该发明装置集中到将设备删减、组合，开发出了一体化乙烷回收集成设备，优化了流程，可根据产品市场需求，调整工艺参数和流程，实现回收乙烷的操作模式。
进一步的，精馏集成塔下部的出口与第三填料区入口通过管道相连，所述第三填料区入口位于提馏集成塔的顶部，所述精馏集成塔塔底泵设置在管道上；
进一步的，分离器顶设置分离器出口，所述分离器出口的预冷原料气分为两个支路，所述第一支路与膨胀机的膨胀端相连，所述膨胀机膨胀端出口与精馏集成塔的第一填料区入口相连，所述第二支路与集成过冷气换热绕管的入口相连；
进一步的，精馏集成塔顶部的出口与膨胀机进口的增压端相连，膨胀机的出口与外输干气管端口相连。
一种集成化双塔乙烷回收装置的回收工艺，包括以下步骤：
S1：原料气管出口端的原料气进入装置后，分为两个部分，一部分原料气通过精馏集成塔顶部第一集成原料气预冷换热绕管入口进入第二集成原料气预冷换热绕管，然后通过第一集成原料气预冷换热绕管出口进入原料气预冷器预冷，另一部分通过提馏集成塔中部的第二集成原料气预冷换热绕管入口进入第一集成原料气预冷换热绕管，然后通过精馏集成塔中部的第二集成原料气预冷换热绕管出口与另一部分原料气汇合；
S2：汇合后的气体再经过原料气预冷器进一步冷却后，进入提馏集成塔底部的分离器进行气液分离，分离器的气相分为两部分：一部分气体至膨胀机膨胀端膨胀制冷后第一填料区入口，另一部分气体则进入第二集成原料气预冷换热绕管)过冷后节流至精馏集成塔填料上部作为洗涤液，洗涤塔顶气相中的乙烷及以上组分；
S3：精馏集成塔底部的低温凝液通过精馏集成塔塔底泵进行增压，增压后送至第三塔内件入口；
S4：提馏集成塔底部的分离器的液相送至第四填料区入口；
S5：通过原料气预冷器和第一集成原料气预冷换热绕管给提馏集成塔供热，脱除NGL中的甲烷，提馏集成塔塔底获得合格的NGL产品。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1.本发明一种集成化双塔乙烷回收装置，实现了设备删减、组合集成，优化了整体流程。
2.本发明一种集成化双塔乙烷回收装置，工艺流程灵活多变，可根据产品市场需求而调整。
3.本发明一种集成化双塔乙烷回收装置，回收乙烷效率增高，带来更显著的经济效益。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为回收乙烷流程示意图。
1-提馏集成塔、2-精馏集成塔、3-精馏集成塔塔底泵、4-膨胀机、5-原料气预冷器、61-集成原料气预冷换热绕管、62-集成有过冷气换热绕管、7-原料气管出口端、8-外输干气管端口、9-分离器、103-第一填料区入口、104-精馏集成塔入口、106-第一集成原料气预冷换热绕管出口、111-第三填料区入口、112-第四填料区入口、114-分离器入口、116-提馏集成塔中部侧抽出口、119-分离器出口、120-提馏集成塔中部侧抽返回口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，本发明为一种集成化双塔乙烷回收装置，包括提馏集成塔1、精馏集成塔2，所述提馏集成塔1内部设置有第一集成原料气预冷换热绕管63，所述精馏集成塔2内部的上端设置有第二集成原料气预冷换热绕管61，所述第二集成原料气预冷换热绕管61的下部设置有集成过冷气换热绕管62，原料气分为两个支路，分别为第一支路和第二支路，第一支路沿气流输出方向依次设置为第二集成原料气预冷换热绕管61、原料气预冷器5和分离器9，第二支路沿气流输出方向依次设置为第一集成原料气预冷换热绕管63、原料气预冷器5、分离器9、膨胀机4和精馏集成塔2。
实施例2：
如图1所示，本实施例基于实施例1，所述精馏集成塔2下部的出口与第三填料区入口111通过管道相连，所述第三填料区入口111位于提馏集成塔1的顶部，所述精馏集成塔塔底泵3设置在管道上；所述分离器9顶设置分离器出口119，所述分离器出口的预冷原料气分为两个支路，所述第一支路与膨胀机4的膨胀端相连，所述膨胀机4膨胀端出口与精馏集成塔2的第一填料区入口103相连，所述第二支路与集成过冷气换热绕管62的入口相连；所述精馏集成塔2顶部的出口与膨胀机4进口的增压端相连，膨胀机4的出口与外输干气管端口8相连；所述原料气预冷器5有四个端口，分别连接分离器入口114、提馏集成塔中部侧抽出口116、第一集成原料气预冷换热绕管出口106和提馏集成塔中部侧抽返回口120；所述提馏集成塔1的顶部出口与底部精馏集成塔入口104相连接。
实施例3：
如图1所示，本实施例基于实施例1和2，实现一种集成化双塔乙烷回收装置的回收工艺，包括以下步骤：
S1：原料气管出口端7的原料气进入装置后，分为两个部分，一部分原料气通过精馏集成塔2顶部第一集成原料气预冷换热绕管入口101进入第二集成原料气预冷换热绕管61，然后通过第一集成原料气预冷换热绕管出口106进入原料气预冷器5预冷，另一部分通过提馏集成塔1中部的第二集成原料气预冷换热绕管入口113进入第一集成原料气预冷换热绕管63，然后通过精馏集成塔1中部的第二集成原料气预冷换热绕管出口117与另一部分原料气汇合；
S2：汇合后的气体再经过原料气预冷器5进一步冷却后，进入提馏集成塔1底部的分离器9进行气液分离，分离器9的气相分为两部分：一部分气体至膨胀机4膨胀端膨胀制冷后第一填料区入口103，另一部分气体则进入第二集成原料气预冷换热绕管61过冷后节流至精馏集成塔2填料上部作为洗涤液，洗涤塔顶气相中的乙烷及以上组分；
S3：精馏集成塔2底部的低温凝液通过精馏集成塔塔底泵3进行增压，增压后送至第三塔内件入口111；
S4：提馏集成塔1底部的分离器9的液相送至第四填料区入口112；
S5：通过原料气预冷器5和第一集成原料气预冷换热绕管63给提馏集成塔1供热，脱除NGL中的甲烷，提馏集成塔1塔底获得合格的NGL产品。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种集成化双塔乙烷回收装置，包括提馏集成塔(1)、精馏集成塔(2)，其特征在于，所述提馏集成塔(1)内部设置有第一集成原料气预冷换热绕管(63)，所述精馏集成塔(2)内部的上端设置有第二集成原料气预冷换热绕管(61)，所述第二集成原料气预冷换热绕管(61)的下部设置有集成过冷气换热绕管(62)，原料气分为两个支路，分别为第一支路和第二支路，第一支路沿气流输出方向依次设置为第二集成原料气预冷换热绕管(61)、原料气预冷器(5)和分离器(9)，第二支路沿气流输出方向依次设置为第一集成原料气预冷换热绕管(63)、原料气预冷器(5)、分离器(9)、膨胀机(4)和精馏集成塔(2)。
2.根据权利要求1所述的一种集成化双塔乙烷回收装置，其特征在于，所述精馏集成塔(2)下部的出口与第三填料区入口(111)通过管道相连，所述第三填料区入口(111)位于提馏集成塔(1)的顶部，精馏集成塔塔底泵(3)设置在管道上。
3.根据权利要求1所述的一种集成化双塔乙烷回收装置，其特征在于，所述分离器(9)顶设置分离器出口(119)，所述分离器出口的预冷原料气分为两个支路，所述第一支路与膨胀机(4)的膨胀端相连，所述膨胀机(4)膨胀端出口与精馏集成塔(2)的第一填料区入口(103)相连，所述第二支路与集成过冷气换热绕管(62)的入口相连。
4.根据权利要求3所述的一种集成化双塔乙烷回收装置，其特征在于，所述精馏集成塔(2)顶部的出口与膨胀机(4)进口的增压端相连，膨胀机(4)的出口与外输干气管端口(8)相连。
5.根据权利要求1所述的一种集成化双塔乙烷回收装置，其特征在于，所述原料气预冷器(5)有四个端口，分别连接分离器入口(114)、提馏集成塔中部侧抽出口(116)、第一集成原料气预冷换热绕管出口(106)和提馏集成塔中部侧抽返回口(120)。
6.根据权利要求1所述的一种集成化双塔乙烷回收装置，其特征在于，所述提馏集成塔(1)的顶部出口与底部精馏集成塔入口(104)相连接。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的一种集成化双塔乙烷回收装置的回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：原料气管出口端(7)的原料气进入装置后，分为两个部分，一部分原料进入第二集成原料气预冷换热绕管(61)，然后进入原料气预冷器(5)预冷，另一部分进入第一集成原料气预冷换热绕管(63)，然后与另一部分原料气汇合；
S2：汇合后的气体再经过原料气预冷器(5)进一步冷却后，进入提馏集成塔(1)底部的分离器(9)进行气液分离，分离器(9)的气相分为两部分：一部分气体到达第一填料区入口(103)，另一部分气体则至精馏集成塔(2)填料上部作为洗涤液，洗涤塔顶气相中的乙烷及以上组分；
S3：精馏集成塔(2)底部的低温凝液通过精馏集成塔塔底泵(3)进行增压，增压后送至第三填料区入口(111)；
S4：提馏集成塔(1)底部的分离器(9)的液相送至第四填料区入口(112)；
S5：通过原料气预冷器(5)和第一集成原料气预冷换热绕管(63)给提馏集成塔(1)供热，脱除NGL中的甲烷，提馏集成塔(1)塔底获得合格的NGL产品。
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