油田伴生气混合烃回收系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种油田伴生气混合烃回收系统，其主要由以下装置相互连接组成：预分离器、压缩机、三通调节阀、冷却器、压缩机排气分离器、脱水预冷及分离器、脱水装置、混合器、增压机、一级冷凝器、一级分离器、多股流换热器、二级冷凝器、二级分离器、热交换器、升温换热器、稳定分离器、第一减压阀和第二减压阀。本发明专利技术同时还提供使用上述的回收系统回收油田伴生气中混合烃的方法。本发明专利技术的回收系统是一种便于撬装化的全新的油田伴生气混合烃回收系统，省略了大体积的脱乙烷塔及其附属设备；该系统和方法使低温的混合烃冷量得到了很好利用，回收率高，控制精准度高，并且针对各种组分的伴生气具有通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工领域，特别涉及一种。
技术介绍
油田伴生气，也叫伴生气，是在石油开采过程中伴随原油溢出的可燃性气体混合物，其组分通常为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。由于其回收再利用工艺复杂但又不能直接排放，而且过去的环保要求也比较低，所以多数油田都是将其直接燃烧排放，油田伴生气的燃烧排放对环境造成严重污染，这样既造成大量能源浪费，又排放大量的温室气体造成巨大的环境污染。关于油田伴生气回收的工艺技术，目前使用的主要工艺皆为压缩+冷凝，冷凝后直接出来混合烃产品，根据工艺路线不同，使用的压缩后的压力和冷凝的温度各有不同。无论使用何种压力和温度，由于油田伴生气是含有大量甲烷、乙烷等轻组分的混合物，在带压冷凝时，由于烃类物质的夹带和溶解作用，部分甲烷和乙烷被溶解于低温的产品中，致使产品的饱和蒸汽压相当高，混合烃产出时为低于-30 °C以下的低温液体，但目前混合烃产品皆用设计为常温的LPG (液化石油气)储罐储存和运输，混合烃的饱和蒸汽压远远大于LPG的饱和蒸汽压，因此，上述工艺产出的不稳定的混合烃的储存和运输存在安全隐患。为此，也有借鉴轻烃回收的工艺，在混合烃产出后，再使之进入脱乙烷塔去除甲烷和乙烷的工艺，如说明书附图图1所示，其典型流程如下: 油田伴生气经预分离器进行过滤及分离去掉游离水和杂质后，进入天然气压缩机压缩，压力从0.1-0.3MPa压缩至1.5-3.0MPa,同时温度升至80~140°C，然后再进入风冷却器，使原料气温度降低至60°C内，降温后的原料气进入气液分离器，分离掉液态水和少部分凝结的混合烃，经分离后的气体进入一级冷凝器，与二级分离器分离后产生的低温气及脱乙烷塔顶产生的低温混合气换热，油气的温度从60°C降到10~20°C，冷凝后的气液混合物进入一级气液分离器，分离出的气体进一步进入二级冷凝器深冷，温度降至-30°C~_45°C，部分气体被冷凝为混合烃，进入二级气液分离器，分离出的低温气体经调压阀PV3降压后与脱乙烷塔顶排出并经PV4降压的气体汇合，并进入一级冷凝器换热(低温气再利用)，温度升高，再进入稳定混合烃换热器，与从再沸器出来的高温混合烃换热，之后排出至发电机发电； 一级气液分离器底部出来的混合烃，经调压阀PVl降压后进入脱乙烷塔底部； 二级气液分离器底部出来的混合烃，经调压阀PV2降压后进入脱乙烷塔顶； 脱乙烷塔底部的再沸器被导热硅油系统不断加热，使混合烃温度升至60~150°C，轻组分的混合烃不断蒸发，剩下的高温稳定混合烃从再沸器底部流出，进入稳定混合烃换热器，与从一级冷凝器出来未利用完冷量的气体换热，使混合烃的温度降低至30~40°C，产出稳定混合烃。上述工艺存在以下缺陷: 第一，低温的混合烃冷量未能很好利用； 第二，脱乙烷塔体积庞大，不易移动，整个系统需要现场安装调试，过程繁琐、周期长，难度高，不便于撬装，而且时间成本、人力成本都很高； 第三，脱乙烷塔底需要额外提供大量热量使混合烃蒸发，能耗大； 第四，由于使用了轻烃工艺的脱乙烷塔，由此需要大量辅助措施，如导热硅油加热系统，塔内压力稳定调节系统等，装置复杂，控制点多，一次性投资大，故主要用于大型的轻烃加工厂和伴生气量比较大的情况。但是，油井所产生的伴生气，气量大的油井可以通过管网集输，气量小的建一套脱乙烷塔工艺的投资大，能耗又高，故难于推广。
技术实现思路
本专利技术提供一种，以解决现有技术中存在的上述缺陷。本专利技术的尤其适用于油田零散井伴生气回收，工艺简易、稳定，便于撬装，并且具有节能、节省成本的效果。本专利技术的技术方案如下: 一种油田伴生气混合烃回收系统，其主要由以下装置组成:预分离器、压缩机、冷却器、压缩机排气分离器、脱水预冷及分离器、脱水装置、混合器、增压机、一级冷凝器、一级分离器、多股流换热器、二级冷凝器、二级分离器、热交换器、升温换热器、稳定分离器、第一减压阀和第二减压阀，其中， 所述预分离器设有油田伴生气入口和气体出口以及冷凝液及污水排出口 ； 所述压缩机的入口与所述预分离器的气体出口连接，所述压缩机的出口连接所述冷却器的入口，所述冷却器的出口连接所述压缩机排气分离器； 所述压缩机排气分离器的入口与所述冷却器的出口连接，所述压缩机排气分离器的气体出口与所述脱水预冷及分离器的入口连接；所述压缩机排气分离器还设有冷凝液及污水排出口 ； 所述脱水预冷及分离器的气体出口与所述脱水装置的入口连接，所述脱水预冷及分离器还设有冷凝液及污水排出口 ； 所述脱水装置的出口与所述混合器的气体入口连接，同时所述混合器的气体入口还与所述稳定分离器的气体出口连接，所述混合器的出口与所述增压机的入口连接；所述增压机的出口与所述热交换器的热端入口连接； 所述热交换器的热端出口与所述一级冷凝器的入口连接，所述热交换器的冷端入口经由所述第一减压阀与所述一级分离器的液体出口连接，同时所述热交换器的冷端入口经由所述第二减压阀与所述多股流换热器的冷端出口连接，所述热交换器的冷端出口与所述升温换热器的冷端入口连接； 所述一级冷凝器的出口与所述一级分离器的入口连接； 所述一级分离器的气体出口与所述多股流换热器的热端入口连接； 所述多股流换热器的热端出口与所述二级冷凝器的入口连接，所述多股流换热器的冷端入口与所述二级分离器的液体出口和气体出口同时连接； 所述二级冷凝器的出口与所述二级分离器的入口连接； 所述升温换热器的冷端出口与所述稳定分离器的入口连接； 所述稳定分离器设有稳定混合烃出口。优选地，所述压缩机和所述冷却器之间还设有一三通调节阀、所述压缩机的出口连接所述三通调节阀；所述三通调节阀具有三个连接端口，其中第一连接端口连接所述压缩机的出口，第二连接端口连接所述冷却器的入口，第三连接端口连接所述升温换热器的热端入口 ；同时所述压缩机排气分离器的入口还与所述升温换热器的热端出口连接。这样设置可以利用本系统自身的热量，简化了设备，并且更有效利用了热量。或者，可替换地，所述升温换热器的热端入口和热端出口与一制冷系统连接，利用所述制冷系统排出的热量对其中的冷股流进行加热。优选地，所述增压机为二级罗茨增压机，以达到能耗低的目的。优选地，所述二级罗茨增压机为变频，以进一步更好的适应各种气质组分。本专利技术同时还提供一种上述的油田伴生气混合烃回收系统用于油田伴生气混合烃回收的方法，其主要包括以下步骤: 油田伴生气进入预分离器分离掉其中的冷凝水和污水； 从预分离器出来的气体进入压缩机，在压缩机内压缩后，进入冷却器冷却，在冷却器内使气体温度降至30~60°C，冷却后的气体进入压缩机排气分离器，分离掉其中的冷凝液及污水，压缩机排气分离器排出的气体进入脱水预冷及分离器，脱水预冷的温度在5~15°C，在脱水预冷及分离器中分离掉部分冷凝液和污水，脱水预冷及分离器中排出的气体再进入脱水装置脱水，使带压水露点达到_60°C以下； 脱水装置排出的气体与稳定分离器排出的气体在混合器中混合； 混合后的气体进入增压机，使气体压力提升；增压后的气体进入热交换器的热端入口与经由第一减压阀和第二减压阀流过来的液体热交换后经热交换器的热端出口排出； 热交换器的热端出口排出的气体进入一级冷凝当前第1页1 2 3 4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田伴生气混合烃回收系统，其特征在于，主要由以下装置组成：预分离器、压缩机、冷却器、压缩机排气分离器、脱水预冷及分离器、脱水装置、混合器、增压机、一级冷凝器、一级分离器、多股流换热器、二级冷凝器、二级分离器、热交换器、升温换热器、稳定分离器、第一减压阀和第二减压阀，其中，所述预分离器设有油田伴生气入口和气体出口以及冷凝液及污水排出口；所述压缩机的入口与所述预分离器的气体出口连接，所述压缩机的出口连接所述冷却器的入口，所述冷却器的出口连接所述压缩机排气分离器；所述压缩机排气分离器的入口与所述冷却器的出口连接，所述压缩机排气分离器的气体出口与所述脱水预冷及分离器的入口连接；所述压缩机排气分离器还设有冷凝液及污水排出口；所述脱水预冷及分离器的气体出口与所述脱水装置的入口连接，所述脱水预冷及分离器还设有冷凝液及污水排出口；所述脱水装置的出口与所述混合器的气体入口连接，同时所述混合器的气体入口还与所述稳定分离器的气体出口连接，所述混合器的出口与所述增压机的入口连接；所述增压机的出口与所述热交换器的热端入口连接；所述热交换器的热端出口与所述一级冷凝器的入口连接，所述热交换器的冷端入口经由所述第一减压阀与所述一级分离器的液体出口连接，同时所述热交换器的冷端入口经由所述第二减压阀与所述多股流换热器的冷端出口连接，所述热交换器的冷端出口与所述升温换热器的冷端入口连接；所述一级冷凝器的出口与所述一级分离器的入口连接；所述一级分离器的气体出口与所述多股流换热器的热端入口连接；所述多股流换热器的热端出口与所述二级冷凝器的入口连接，所述多股流换热器的冷端入口与所述二级分离器的液体出口和气体出口同时连接；所述二级冷凝器的出口与所述二级分离器的入口连接；所述升温换热器的冷端出口与所述稳定分离器的入口连接；所述稳定分离器设有稳定混合烃出口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白爽，马中祥，
申请(专利权)人：上海森鑫新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31