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技术方案

本实用新型专利技术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。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。本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油田石油伴生气二次利用
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，存在能耗尚、投资尚、运彳丁费用尚的缺点，以及纯物质甲烧、乙稀(乙烧)、丙烧、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。本技术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。本技术采用的技术方案是: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涤塔及与重烃洗涤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。本技术的技术效果和优点如下:本技术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°C，本技术可满足_26°C的制冷需求；深冷混合冷剂满足LNG生产需求，温度一般在-160°C左右，本技术满足_154°C的制冷需求。采用本技术的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，本技术技术采用浅冷、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)；本技术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种混合冷剂串联运彳丁时可同时生广LPG和LNG，提尚了装置运彳丁的可靠性。本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子兵，薛岗，赵玉君，李亚萍，韩万龙，李京子，
申请(专利权)人：西安长庆科技工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61