CN105154013B - 一种利用石油伴生气回收lng/lpg/ngl的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田石油伴生气二次利用技术领域，具体涉及一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法。所述系统包括与伴生气排出装置通过气液管路依次连通的原料伴生气增压及净化处理模块、LPG冷箱模块、LNG冷箱模块及与LPG冷箱模块和LNG冷箱模块通过气液管路连通重烃分馏模块；所述方法包括浅冷混合冷剂配制方法及深冷混合冷剂配制方法。本发明利用回收过程中自身产品（干气、LPG和富氮尾气）按特定比例混合配置的2种混合冷剂串联制冷的LNG制冷工艺，从而实现浅冷、深冷的目的，流程简单，思路新颖，技术先进，能耗较低，投资较低，运行稳定，维护便利。
Description
技术领域
本发明属于油田石油伴生气二次利用技术领域，具体涉及一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法。
背景技术
伴生气是油田石油伴生气，是原油的挥发性部分，属石油质可燃性气体，为优质燃料和化工原料，主要来源于油井套管、站点气液分离、油罐挥发及原油稳定等等。
以往由于伴生气分散且量不大，处理工艺复杂，投资较高，大多采取直接排放或者燃烧等方式处理，这既污染了环境，也浪费了资源，同时存在安全隐患，与全球节能、减排、低碳经济和绿色发展的理念不相符。
伴生气具有较高的经济价值，伴生气经处理回收后，生产的经济产品包括：LPG（液化石油气）、NGL（稳定轻烃或混烃）和干气（脱重烃后的天然气，以甲烷含量为主），干气可生产CNG（压缩天然气）和LNG（液化天然气），也可作为值班点、加热炉、导热油和发电机的燃料气，当气量较大时，也可建设输气管线作为产品外销。
在伴生气回收技术方面，目前形成了以冷凝分馏、冷油吸收、自产凝液制冷和超音速分离为代表的常规典型工艺，但这些工艺都只生产LPG、NGL和干气，除了自用外多余的干气大部分都采用了燃烧排放的模式；对于目前常用的小型天然气LNG生产工艺，往往由于轻烃含量少的特点，大都采用由几种纯物质按特定比例混合而形成的混合冷剂的LNG生产工艺，或者采用工艺简单能耗高的膨胀制冷的LNG生产工艺。
（1）冷凝分馏
采用丙烷或氨为冷剂，对原料气进行冷却，在低温状态下对凝析的混烃进行分离，再利用加热分馏技术进行轻烃回收的工艺，干气一般作为燃料或者发电。
（2）冷油吸收
利用自产的稳定轻烃做吸收油，采用丙烷制冷对吸收油进行冷却的轻烃回收技术。
（3）自产凝液
为冷凝分馏的一种，利用增压后伴生气凝析出的液态烃作为制冷剂，使伴生气回收工艺更趋简单。
（4）超音速分离
利用增压后高压伴生气，在浅冷工况下，利用超音速管产生超音速状态进行制冷分离，使伴生气回收工艺非常简单，投资更低。
（5）小型天然气LNG生产
采用氮气、氮甲烷混合气、天然气等膨胀制冷，或采用纯物质制备的混合冷剂制冷，主要对气田边缘气井的天然气进行冷却生产LNG，常采用橇装装置。
以上冷凝分馏、冷油吸收、自产凝液制冷和超音速分离等技术主要是回收伴生气中的LPG、NGL，而对干气没有进一步的加工处理。而小型天然气LNG工艺主要应用于气田边缘气井的天然气回收。
目前，利用伴生气回收后的干气作燃料、管输或生产CNG，工艺成熟且简单，但利用干气生产LNG因为工艺技术复杂、不成熟、投资较高、能耗过高而目前应用较少。需要针对以上问题开发的一套新的工艺，达到简化工艺、降低投资的目的。
目前大型LNG生产厂的混合冷剂特定配比是国外供应商的专利技术，仅购买国外专利就需要花费数百万美元，中小型LNG生产厂的国内设计单位一般也有自己混合冷剂的专利配比。混合冷剂配比的先进与否可以决定生产LNG工艺的先进与落后、运行的稳定性和可靠性、投资的高低、能耗的高低，也可较大的简化工艺流程。
目前伴生气回收过程中制冷工艺存在以下缺点：常规的边缘气井小型橇装LNG装置，其常采用氮气、氮甲烷气、天然气膨胀制冷工艺存在能耗高、投资高、运行费用高的缺点，以及纯物质甲烷、乙烯（乙烷）、丙烷、异戊烷和氮气配置的混合冷剂复杂的外购、运输、储存、配置、检测体系的缺点。
发明内容
本发明的目的是针对油田伴生气回收生产LPG、NGL和LNG产品过程中的制冷工艺，存在能耗高、投资高、运行费用高的缺点，以及纯物质甲烷、乙烯（乙烷）、丙烷、异戊烷和氮气配置的混合冷剂复杂的外购、运输、储存、配置、检测体系的技术问题，并充分利用伴生气组分齐全的特点和产品种类较多的便利条件，提供一种针对在伴生气回收生产LNG、LPG、NGL中的一种完全利用自身产品（干气、LPG和富氮尾气）作为原料，按特定比例混合配置出的浅冷、深冷2种混合冷剂，从而实现浅冷、深冷的目的。
本发明的目的之二是提供一种系统，LPG冷箱与LNG冷箱独立设置，浅冷混合冷剂独立运行则生产LPG，2种混合冷剂串联运行时可同时生产LPG和LNG，提高了装置运行的可靠性。
本发明采用的技术方案是：一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，包括与伴生气排出装置连通的原料伴生气增压及净化处理模块，所述原料伴生气增压及净化处理模块通过气液管路连通LPG冷箱模块；所述LPG冷箱模块通过气液管路连通LNG冷箱模块，所述的LPG冷箱模块和LNG冷箱模块通过气液管路连通重烃分馏模块。
所述原料伴生气增压及净化处理模块包括初步气液分离器和与初步气液分离器依次连通的原料气增压机组、脱硫脱碳装置、脱硫伴生气增压机组及常温气液分离器；所述常温气液分离器的气路依次连通一级分子筛及 LPG冷箱，液路与重烃洗涤塔）连通。
所述LPG冷箱模块包括一级分子筛及与一级分子筛通过气路连通的LPG冷箱，所述LPG冷箱内有浅冷冷却区，所述一级分子筛气路经过LPG冷箱浅冷冷却区后与重烃洗涤塔及低温分离器连通，所述低温分离器的气路出口分两路，一路经LPG冷箱与二级分子筛连通，另一路与脱硫脱碳装置连通，所述LPG冷箱）还与第一循环压缩机连通。
所述LNG冷箱模块包括二级分子筛，所述二级分子筛通过气路与LNG冷箱连通，所述LNG冷箱包括深冷冷却区，所述二级分子筛气路经过LNG冷箱深冷冷却区后与脱氮汽提塔连通，所述脱氮汽提塔的塔底经LNG冷箱与LNG储存单元连通，所述LNG冷箱还与第一循环压缩机及第二循环压缩机分别连通。
所述重烃分馏模块包括重烃洗剂塔及与重烃洗剂塔的出口通过液路连通的脱乙烷塔，所述脱乙烷塔塔底与混烃脱丁烷塔连通，脱乙烷塔塔顶经LPG冷箱作为富甲烷塔顶气出口；所述混烃脱丁烷塔塔底与NGL储运单元连通，混烃脱丁烷塔塔顶与LPG储运单元连通。
一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，包括浅冷混合冷剂配制方法及深冷混合冷剂配制方法，其中，
浅冷混合冷剂配制方法依次包括如下步骤：
步骤1-1）外购LPG，汽化、脱水后作为浅冷冷剂加入LPG冷箱模块，进行浅冷混合冷剂循环；
步骤1-2）原料伴生气依次通过原料伴生气增压及净化处理模块、LPG冷箱模块，经浅冷却区冷却后进入重烃分馏模块，所得LPG产品经冷却分离后，部分液相产品作为浅冷混合冷剂原料之一，所得富天然气再次通过LPG冷箱模块、经低温分离器分离后所得的部分干气作为浅冷混合冷剂原料之一，所述的LPG产品与干气以体积比1:12～16配置成浅冷混合冷剂，进行浅冷混合冷剂循环；
深冷混合冷剂配制方法依次包括如下步骤：
步骤2-1）外购液氮作为低压低温冷剂加入LNG冷箱模块，进行深冷混合冷剂循环；
步骤2-2）出LPG冷箱模块的天然气的一部分经二级分子筛脱水后，其中一部分进入LNG冷箱模块，经深冷冷却区冷却后进入脱氮汽提塔，塔顶富氮尾气再次通过LNG冷箱模块复热，作为深冷混合冷剂原料之一，与步骤1-2中部分LPG产品以及干气以体积比1:4～5:11～12配置成深冷混合冷剂，进行深冷混合冷剂循环。
上述步骤1-2）依次包括如下步骤：
（1）原料伴生气进入初步气液分离器，经原料气增压机组增压后进入脱硫脱碳装置，得到脱硫伴生气；
（2）脱硫伴生气进入脱硫伴生气增压机组增压后常温气液分离，气相经一级分子筛脱水后得到净化伴生气；
（3）净化伴生气进入LPG冷箱，经浅冷混合冷剂冷却后进入重烃洗涤塔，重烃洗涤塔塔顶富天然气经LPG冷箱再次冷却后进入低温分离器，低温分离器的气相经LPG冷箱复热后得到干气；
（4）增压后脱硫伴生气的常温分离凝液、重烃洗剂塔的低温凝液分别依次进入脱乙烷塔及混烃脱丁烷塔，混烃脱丁烷塔塔顶气相经冷却分离后，部分作为回流液泵回塔顶，剩余部分作为LPG产品，作为浅冷混合冷剂及深冷混合冷剂的原料之一。
所述浅冷混合冷剂循环系统包括以下步骤：所述浅冷混合冷剂经第一循环压缩机增压后，分两路，一路进入LPG冷箱，经过预冷却后节流降压形成低温低压浅冷冷剂，该浅冷冷剂返回LPG冷箱给出冷量，再次进入第一循环压缩机循环；另一路进入LNG冷箱，经过预冷却后节流降压形成低温低压浅冷冷剂，该浅冷冷剂返回LNG冷箱提供浅冷部分冷量，再次进第一循环压缩机循环。
上述步骤2-2）依次包括如下步骤：
（1）出LPG冷箱的干气进入二级分子筛深度脱水后分为两路，一路作为两级分子筛的再生气，最终与原料伴生气混合后进入脱硫脱碳装置，另一路进入LNG冷箱经深冷混合冷剂冷却后进入脱氮汽提塔，塔顶富氮尾气经LNG冷箱复热后作为深冷混合冷剂的原料之一，塔底液经LNG冷箱过冷后作为LNG产品；
（2）步骤1-2）中的LPG产品，少部分经过其储罐泵入配置系统，经过汽化、脱水作为深冷混合冷剂原料之一，出LPG冷箱的干气，作为深冷混合冷剂原料之一。
所述深冷混合冷剂循环系统包括以下步骤：深冷混合冷剂经第二循环压缩机增压后，进入LNG冷箱，经过预冷却后节流降压形成低温低压深冷冷剂，该深冷冷剂返回LNG冷箱提供深冷部分冷量，再次进第二循环压缩机循环。
本发明的技术效果和优点如下：本发明的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法，提供了一种针对伴生气回收生产LNG、LPG、NGL的产物，即一种利用回收过程中自身产品（干气、LPG和富氮尾气）按特定比例混合配置的2种混合冷剂串联制冷的LNG制冷工艺，从而实现浅冷、深冷的目的。其中浅冷混合冷剂满足LPG生产需求，温度一般不低于-40℃，本发明可满足-26℃的制冷需求；深冷混合冷剂满足LNG生产需求，温度一般在-160℃左右，本发明满足-154℃的制冷需求。
采用本发明的2种混合冷剂串联制冷生产LPG和LNG，其先进性的主要考核指标能耗接近纯物质混合冷剂的水平，没有纯物质配置混合冷剂复杂的采购、运输、储存、配置、检测系统，简化了运行和维护，大幅度节省了运行成本。
同时，本发明发明采用浅冷、深冷2种混合冷剂，满足不同的制冷温度需求，即可串联制冷，浅冷混合冷剂也可独立运行，采用浅冷、深冷2种混合冷剂串联制冷生产LNG，可大幅度降低深冷混合冷剂能耗。能耗为0.3kWh/m3（天然气）；
本发明的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统中，LPG冷箱与LNG冷箱独立设置，浅冷混合冷剂独立运行则生产LPG，2种混合冷剂串联运行时可同时生产LPG和LNG，提高了装置运行的可靠性。
本发明的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，根据原料气组分、气量的变化可以实时在线对2种混合冷剂的配比进行调整，以满足制冷冷量和制冷温度的变化。
本发明的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法，流程简单，思路新颖，技术先进，能耗较低，投资较低，运行稳定，维护便利。
以下结合附图对本发明进行进一步说明，但他们不构成对本发明的限制。
附图说明
图1是本发明的总工艺流程示意图。
图中：1、初步气液分离器；2、原料气增压机组；3、脱硫脱碳装置；4、脱硫伴生气增压机组；5、常温气液分离器；6、第一循环压缩机；7、一级分子筛；8、LPG冷箱；9、低温分离器；10、重烃洗剂塔；11、脱乙烷塔；12、混烃脱丁烷塔；13、二级分子筛；14、第二循环压缩机；15、LNG冷箱；16、脱氮汽提塔；17、LNG储罐；18、装车泵。
具体实施方式
针对油田伴生气回收生产LPG、NGL和LNG产品过程中的制冷工艺，存在能耗高、投资高、运行费用高的缺点，以及纯物质甲烷、乙烯（乙烷）、丙烷、异戊烷和氮气配置的混合冷剂复杂的外购、运输、储存、配置、检测体系的技术问题，本实施例充分利用伴生气组分齐全的特点和产品种类较多的便利条件，提供一种针对在伴生气回收生产LNG、LPG、NGL中的一种完全利用自身产品（干气、LPG和富氮尾气）作为原料，按特定比例混合配置出的浅冷、深冷2种混合冷剂，从而实现浅冷、深冷的目的的装置及方法。
实施例1：
一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，包括与伴生气排出装置连通的原料伴生气增压及净化处理模块，所述原料伴生气增压及净化处理模块通过气液管路连通LPG冷箱模块；所述LPG冷箱模块通过气液管路连通LNG冷箱模块，所述的LPG冷箱模块和LNG冷箱模块通过气液管路连通重烃分馏模块。
实施例2：
本实施例的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，在实施例1的基础上，所述原料伴生气增压及净化处理模块包括初步气液分离器1和与初步气液分离器1依次连通的原料气增压机组2、脱硫脱碳装置3、脱硫伴生气增压机组4及常温气液分离器5；所述常温气液分离器5的气路依次连通一级分子筛7及 LPG冷箱8，液路与重烃洗涤塔10连通。
本实施例中，所述LPG冷箱模块包括一级分子筛7及与一级分子筛7通过气路连通的LPG冷箱8，所述LPG冷箱8内有浅冷冷却区，所述一级分子筛7气路经过LPG冷箱8浅冷冷却区后与重烃洗涤塔10及低温分离器9连通，所述低温分离器9的气路出口分两路，一路经LPG冷箱与二级分子筛13连通，另一路与脱硫脱碳装置3连通，所述LPG冷箱8还与第一循环压缩机连通。此处的脱硫脱碳装置可以是NHD法脱硫脱碳技术所用的脱硫脱碳塔，可以是天然气胺法脱硫脱碳技术中所用装置，也可以是其他的脱硫脱碳技术的装置，不论哪种，均为已知的现有装置技术，在此不对脱硫脱碳装置做具体说明。
本实施例中，所述LNG冷箱模块包括二级分子筛13，所述二级分子筛13通过气路与LNG冷箱15连通，所述LNG冷箱15包括深冷冷却区，所述二级分子筛13气路经过LNG冷箱15深冷冷却区后与脱氮汽提塔16连通，所述脱氮汽提塔16的塔低经LNG冷箱15与LNG储存单元17连通，所述LNG冷箱还与第一循环压缩机6及第二循环压缩机14分别连通。
本实施例中，所述重烃分馏模块包括重烃洗剂塔10及与重烃洗剂塔10的出口通过液路连通的脱乙烷塔11，所述脱乙烷塔11塔底与混烃脱丁烷塔12连通，脱乙烷塔11塔顶经LPG冷箱8作为富甲烷塔顶气出口；所述混烃脱丁烷塔12塔底与NGL储运单元连通，外输作为储运，混烃脱丁烷塔12塔顶与LPG储运单元连通，此处的LPG储运单元为LPG的贮藏和输运系统，由储罐和外输管线组成，不做特别说明，仅为贮藏和输运。
本实施例的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，其连接及位置关系如图1所示。
实施例3：
本实施例提供了一种利用实施例1～2所述的利用一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，包括浅冷混合冷剂配制方法及深冷混合冷剂配制方法，浅冷混合冷剂配制方法依次包括如下步骤：
步骤1-1）外购LPG，汽化、脱水后作为浅冷冷剂加入LPG冷箱模块，进入浅冷混合冷剂循环系统，进行浅冷混合冷剂循环，此处外购LPG，为前期的启动阶段所用，当整体系统正常启动后，产生的LPG、干气可以满足浅冷混合冷剂使用量的时候，即可停止外购的LPG的使用，因此外购量依具体设备的运行情况为准。
步骤1-2）原料伴生气依次通过原料伴生气增压及净化处理模块、LPG冷箱模块，经浅冷却区冷却后进入重烃分馏模块，所得LPG产品经冷却分离后，部分液相产品作为浅冷混合冷剂原料之一，具体量依实际应用所需为准，所得富天然气再次通过LPG冷箱模块、经低温分离器9分离后所得的部分干气作为浅冷混合冷剂原料之一，所述的LPG产品与干气以体积比1:12～16配置成浅冷混合冷剂，进入浅冷混合冷剂循环系统，进行浅冷混合冷剂循环；
深冷混合冷剂配制方法依次包括如下步骤：
步骤2-1）外购液氮作为低压低温冷剂加入LNG冷箱模块，进入深冷混合冷剂循环系统，进行深冷混合冷剂循环，此处外购液氮，为前期的启动阶段所用，当整体系统正常启动后，产生的LNG、LPG、干气形成的混合冷剂可以满足深冷混合冷剂使用量的时候，即可停止外购的液氮的使用，因此外购量依具体设备的运行情况为准。
步骤2-2）出LPG冷箱模块的天然气的一部分经二级分子筛13脱水后，其中一部分进入LNG冷箱模块，经深冷冷却区冷却后进入脱氮汽提塔16，塔顶富氮尾气再次通过LNG冷箱模块复热，作为深冷混合冷剂原料之一，与步骤1-2中部分LPG产品以及干气以体积比1:4～5:11～12配置成深冷混合冷剂，进入深冷混合冷剂循环系统，进行深冷混合冷剂循环，各个部分所占具体比例依实际应用所需为准。
本伴生气气源来自原油田联合站的放空火炬管线，压力非常低，仅为13kPa，原料伴生气中硫化氢含量较高，且含有一定量的硫醇，含有二氧化碳和饱和水，所以首先经过原料伴生气增压及净化流程。
本实施例中，浅冷混合冷剂满足LPG生产需求，温度一般不低于-40℃，本实施例可满足-26℃的制冷需求；深冷混合冷剂满足LNG生产需求，温度一般在-160℃左右，本实施例满足-154℃的制冷需求。
采用本实施例的2种混合冷剂串联制冷生产LPG和LNG，其先进性的主要考核指标能耗接近纯物质混合冷剂的水平，没有纯物质配置混合冷剂复杂的采购、运输、储存、配置、检测系统，简化了运行和维护，大幅度节省了运行成本。
同时，本实施例采用浅冷、深冷2种混合冷剂，满足不同的制冷温度需求，即可串联制冷，浅冷混合冷剂也可独立运行，采用浅冷、深冷2种混合冷剂串联制冷生产LNG，可大幅度降低深冷混合冷剂能耗。能耗为0.3kWh/m3（天然气）；
本实施例的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统中，LPG冷箱8与LNG冷箱15独立设置，浅冷混合冷剂独立运行则生产LPG，2种混合冷剂串联运行时可同时生产LPG和LNG，提高了装置运行的可靠性。
同时，根据原料气组分、气量的变化可以实时在线对2种混合冷剂的配比进行调整，以满足制冷冷量和制冷温度的变化。
实施例4：
本实施例在实施例3的基础上，一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法中，步骤1-2）依次包括如下步骤：
（1）原料伴生气进入初步气液分离器1，经原料气增压机组2增压后进入脱硫脱碳装置3，得到脱硫伴生气；
（2）脱硫伴生气进入脱硫伴生气增压机组4增压后常温气液分离，气相经一级分子筛7脱水后得到净化伴生气；
（3）净化伴生气进入LPG冷箱，经浅冷混合冷剂冷却后进入重烃洗涤塔10，重烃洗涤塔10塔顶富天然气经LPG冷箱8再次冷却后进入低温分离器9，低温分离器9的气相天然气经LPG冷箱8复热后得到干气；
（4）增压后脱硫伴生气的常温分离凝液、重烃洗剂塔10的低温凝液分别依次进入脱乙烷塔11及混烃脱丁烷塔12，混烃脱丁烷塔12塔顶气相经冷却分离后，部分作为回流液泵回塔顶，剩余部分作为LPG产品作为浅冷混合冷剂及深冷混合冷剂的原料之一，具体量依实际应用所需为准。
本实施例的步骤（4）中，增压后脱硫伴生气的常温分离凝液、重烃洗剂塔10的低温凝液分别进入脱乙烷塔11，脱乙烷塔11塔底低含甲乙烷的混烃进入液化气塔（即混烃脱丁烷塔12），脱乙烷塔11塔顶富甲烷尾气经LPG冷箱8复热后，一部分作为燃料气进入燃料气系统，剩余部分作为循环气进入原料伴生气增压单元进行循环回收，具体量依实际应用所需为准。
液化气塔塔顶气相（LPG）经冷却分离后部分作为回流液泵回塔顶，剩余部分作为LPG产品泵至储运单元。液化气塔塔底液相（NGL）经冷却后最为NGL产品进入储运单元。
本实施例中，所述浅冷混合冷剂循环系统包括以下步骤：低压常温的浅冷混合冷剂经第一循环压缩机6增压后，分两路，一路进入LPG冷箱8，经过预冷却后节流降压形成低温低压浅冷冷剂，该浅冷冷剂返回LPG冷箱8给出冷量，再次进入第一循环压缩机6循环；另一路进入LNG冷箱15，经过预冷却后节流降压形成低温低压浅冷冷剂，该浅冷冷剂返回LNG冷箱15提供浅冷部分冷量，再次进入第一循环压缩机6循环。
实施例5
本实施例在实施例3～4的基础上，一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法中，步骤2-2）依次包括如下步骤：
（1）出LPG冷箱的干气进入二级分子筛13深度脱水后分为两路，一路作为两级分子筛的再生气，最终与原料伴生气混合后进入脱硫脱碳装置3，另一路进入LNG冷箱15经深冷混合冷剂冷却后进入脱氮汽提塔16，塔顶富氮尾气经LNG冷箱15复热后作为深冷混合冷剂的原料之一。
（2）步骤1-2）中的LPG产品，少部分经过其储罐泵入配置系统，经过汽化、脱水作为深冷混合冷剂原料之一，出LPG冷箱8的干气，作为深冷混合冷剂原料之一。
脱氮汽提塔16塔底液相LNG经LNG冷箱15再次冷却后作为LNG产品去储运单元。如图1所示，LNG产品进入LNG储罐17，经装车泵18进入产品输送单元。
本实施例中，所述深冷混合冷剂循环系统包括如下步骤：低压常温的深冷混合冷剂经第二循环压缩机14增压后，进入LNG冷箱15，经过预冷却后节流降压形成低温低压深冷冷剂，该深冷冷剂返回LNG冷箱15提供深冷部分冷量，再次进第二循环压缩机14循环。
实施例3～5的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，其总工艺流程示意图如图1所示。
实施例1～5的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法，是一种LNG生产工艺包，是利用项目自身产品（干气、LPG和富氮尾气）按特定比例混合配置浅冷和深冷2种混合冷剂，通过2种混合冷剂的串联制冷达到生产LNG的目的。应用于俄罗斯某油田联合站燃烧排放的伴生气的回收项目，生产LNG、LPG、NGL等经济产品，具有很好的环境效益和经济效益。
在实际应用当中，浅冷混合冷剂配置为：在投产初期，外购投产用LPG，LPG经过其储罐泵入配置系统，经过汽化、脱水进入浅冷混合冷剂循环系统。正常运行过程中，利用回收LNG/LPG/NGL的过程中的自身产品LPG和一定量的LPG冷箱8后天然气（即干气）按特定比例进行配置。
深冷混合冷剂配置为：在投产初期，外购投产用液氮，经过其储罐泵入配置系统，经过汽化进入深冷混合冷剂循环系统，正常运行过程中，利用脱氮汽提塔16的塔顶富氮尾气补充氮气损耗；利用回收LNG/LPG/NGL的产物自身产品LPG，经过其储罐泵入配置系统，经过汽化、脱水进入深冷混合冷剂循环系统；利用一定量的LPG冷箱后天然气（即干气）按特定比例深冷混合冷剂循环系统。以上三种产品配制成深冷混合冷剂。
其中浅冷冷剂通过LPG冷箱8和其循环增压系统（第一循环压缩机6）独立运行，可满足目前广泛应用的LPG回收工艺；在LNG生产工艺中，2种混合冷剂的串联运行，提供浅冷和深冷的冷量，达到制冷的目的。
本项目的规模为5.7×104m3/d（20℃,101.325kPa），可生产LNG共29t/d，LPG共21.7t/d和NGL共8.7t/d。
实施例1～5的一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统及方法，提供了一种针对伴生气回收生产LNG、LPG、NGL的产物，即一种利用回收过程中自身产品（干气、LPG和富氮尾气）按特定比例混合配置的2种混合冷剂串联制冷的LNG制冷工艺，从而实现浅冷、深冷的目的。流程简单，思路新颖，技术先进，能耗较低，投资较低，运行稳定，维护便利。
本实施例没有详细叙述的内容属于本行业的公知常识或常用手段，这里不一一叙述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行另外详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，包括浅冷混合冷剂配制方法及深冷混合冷剂配制方法，其中：
所述的浅冷混合冷剂配制方法依次包括如下步骤：
步骤1-1）外购LPG，汽化、脱水后作为浅冷冷剂加入LPG冷箱模块，进行浅冷混合冷剂循环；
步骤1-2）原料伴生气依次通过原料伴生气增压及净化处理模块、LPG冷箱模块，经浅冷却区冷却后进入重烃分馏模块，所得LPG产品经冷却分离后，部分液相产品作为浅冷混合冷剂原料之一，所得富天然气再次通过LPG冷箱模块、经低温分离器（9）分离后所得的部分干气作为浅冷混合冷剂原料之一，所述的LPG产品与干气以体积比1:12～16配置成浅冷混合冷剂，进行浅冷混合冷剂循环；
所述的深冷混合冷剂配制方法依次包括如下步骤：
步骤2-1）外购液氮作为低压低温冷剂加入LNG冷箱模块，进行深冷混合冷剂循环；
步骤2-2）出LPG冷箱模块的天然气的一部分经二级分子筛（13）脱水后，其中一部分进入LNG冷箱模块，经深冷冷却区冷却后进入脱氮汽提塔（16），塔顶富氮尾气再次通过LNG冷箱模块复热，作为深冷混合冷剂原料之一，与步骤1-2中部分LPG产品以及干气以体积比1:4～5:11～12配置成深冷混合冷剂，进行深冷混合冷剂循环。
2.如权利要求1所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，其特征在于：步骤1-2）依次包括如下步骤：
（1）原料伴生气进入初步气液分离器（1），经原料气增压机组（2）增压后进入脱硫脱碳装置（3），得到脱硫伴生气；
（2）脱硫伴生气进入脱硫伴生气增压机组（4）增压后常温气液分离，气相经一级分子筛（7）脱水后得到净化伴生气；
（3）净化伴生气进入LPG冷箱，经浅冷混合冷剂冷却后进入重烃洗涤塔（10），重烃洗涤塔（10）塔顶富天然气经LPG冷箱（8）再次冷却后进入低温分离器（9），低温分离器（9）的气相经LPG冷箱复热后得到干气；
（4）增压后脱硫伴生气的常温分离凝液、重烃洗剂塔（10）的低温凝液分别依次进入脱乙烷塔（11）及混烃脱丁烷塔（12），混烃脱丁烷塔（12）塔顶气相经冷却分离后，部分作为回流液泵回塔顶，剩余部分作为LPG产品，作为浅冷混合冷剂及深冷混合冷剂的原料之一。
3.如权利要求1所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，其特征在于：所述浅冷混合冷剂循环系统包括以下步骤：所述浅冷混合冷剂经第一循环压缩机（6）增压后，分两路，一路进入LPG冷箱（8），经过预冷却后节流降压形成低温低压浅冷冷剂，该浅冷冷剂返回LPG冷箱（8）给出冷量，再次进入第一循环压缩机（6）循环；另一路进入LNG冷箱（15），经过预冷却后节流降压形成低温低压浅冷冷剂，该浅冷冷剂返回LNG冷箱（15）提供浅冷部分冷量，再次进第一循环压缩机（6）循环。
4.如权利要求1所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，其特征在于：步骤2-2）依次包括如下步骤：
（1）出LPG冷箱的干气进入二级分子筛（13）深度脱水后分为两路，一路作为两级分子筛的再生气，最终与原料伴生气混合后进入脱硫脱碳装置（3），另一路进入LNG冷箱（15）经深冷混合冷剂冷却后进入脱氮汽提塔（16），塔顶富氮尾气经LNG冷箱（15）复热后作为深冷混合冷剂的原料之一，塔底液经LNG冷箱（15）过冷后作为LNG产品；
（2）步骤1-2）中的LPG产品，少部分经过其储罐泵入配置系统，经过汽化、脱水作为深冷混合冷剂原料之一，出LPG冷箱（8）的干气，作为深冷混合冷剂原料之一。
5.如权利要求1所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法，其特征在于：所述深冷混合冷剂循环系统包括以下步骤：深冷混合冷剂经第二循环压缩机（14）增压后，进入LNG冷箱（15），经过预冷却后节流降压形成低温低压深冷冷剂，该深冷冷剂返回LNG冷箱（15）提供深冷部分冷量，再次进第二循环压缩机（14）循环。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的方法的系统，包括与伴生气排出装置连通的原料伴生气增压及净化处理模块，其特征在于：所述原料伴生气增压及净化处理模块通过气液管路连通LPG冷箱模块；所述LPG冷箱模块通过气液管路连通LNG冷箱模块，所述的LPG冷箱模块和LNG冷箱模块通过气液管路连通重烃分馏模块。
7.如权利要求6所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，其特征在于：所述原料伴生气增压及净化处理模块包括初步气液分离器（1）和与初步气液分离器（1）依次连通的原料气增压机组（2）、脱硫脱碳装置（3）、脱硫伴生气增压机组（4）及常温气液分离器（5）；所述常温气液分离器（5）的气路依次连通一级分子筛（7）及 LPG冷箱（8），液路与重烃洗涤塔（10）连通。
8.如权利要求6所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，其特征在于：所述LPG冷箱模块包括一级分子筛（7）及与一级分子筛（7）通过气路连通的LPG冷箱（8），所述LPG冷箱（8）内有浅冷冷却区，所述一级分子筛（7）气路经过LPG冷箱（8）浅冷冷却区后与重烃洗涤塔（10）及低温分离器（9）连通，所述低温分离器（9）的气路出口分两路，一路经LPG冷箱（8）与二级分子筛（13）连通，另一路与脱硫脱碳装置（3）连通，所述LPG冷箱（8）还与第一循环压缩机连通。
9.如权利要求6所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，其特征在于：所述LNG冷箱模块包括二级分子筛（13），所述二级分子筛（13）通过气路与LNG冷箱（15）连通，所述LNG冷箱（15）包括深冷冷却区，所述二级分子筛（13）气路经过LNG冷箱（15）深冷冷却区后与脱氮汽提塔（16）连通，所述脱氮汽提塔（16）的塔底经LNG冷箱（15）与LNG储存单元（17）连通，所述LNG冷箱还与第一循环压缩机（6）及第二循环压缩机（14）分别连通。
10.如权利要求6所述的利用石油伴生气回收LNG/LPG/NGL的产物制备两种混合制冷剂的系统，其特征在于：所述重烃分馏模块包括重烃洗剂塔（10）及与重烃洗剂塔（10）的出口通过液路连通的脱乙烷塔（11），所述脱乙烷塔（11）塔底与混烃脱丁烷塔（12）连通，脱乙烷塔（11）塔顶经LPG冷箱（8）作为富甲烷塔顶气出口；所述混烃脱丁烷塔（12）塔底与NGL储运单元连通，混烃脱丁烷塔（12）塔顶与LPG储运单元连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |