利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统及方法，包括预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、换热器组、汽液分离器、混合烃储罐和增压机，换热器组包括第一换热器和第二换热器；预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、第一换热器、第二换热器和汽液分离器依次正向连接；汽液分离器的液体出口和第一换热器反向连接，再连接至混合烃储罐，混合烃储罐的气体出口与增压机连接，增压机再连接至混合器；汽液分离器的气体出口和第二换热器反向连接，再连接至一级冷凝器。本发明专利技术除明显节约了能耗外，还可达到增产的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伴生气回收
，特别涉及一种利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统和方法。
技术介绍
伴生气也叫油田气，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，所以目前多数油田都是将其直接燃烧排放，伴生气的排放和燃烧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。目前在使用的用于伴生气回收的工艺技术，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。常用的冷凝温度一般是-20～-70℃，所回收的混合烃产品也与此冷凝温度基本相同，低温混合烃产品的冷量未得有效利用。由于伴生气中含有大量甲烷、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，部分甲烷和乙烷会溶解于低温的产品(混合烃)中，而回收的低温产品(混合烃)常用未保温的LPG(液化石油气)罐储存，随着环境温度导致LPG储罐的温度升高，导致溶解于低温混合烃的甲烷、乙烷等小分子量气体析出，罐内压力会逐渐升高，故传统工艺常在LPG储罐上加压力调节阀维持储罐压力，LPG储罐内排出的甲烷、乙烷又会夹带部分C3以上我们需要回收的产品而使产量损失。为了避免产量损失，也有将这部分气引入压缩机入口参与再次循环的改进工艺，但是这种改进工艺也存在产品压力与压缩机入口压差大，循环气体的压力能未得到充分利用，使压缩机做了部分无用功。本专利技术的方案便是针对上述问题对现有小型伴生气回收混合烃工艺液态烃冷量、循环气体压力能没有充分利用,传统工艺混合烃回收率较低的情况进行的改进。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统和方法，除明显节约了能耗外，还可达到增产的目的。为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，包括预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、换热器组、汽液分离器、混合烃储罐和增压机，其中：所述换热器组包括第一换热器和第二换热器；所述预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、第一换热器、第二换热器和汽液分离器依次正向连接；所述汽液分离器的液体出口和所述第一换热器反向连接，再连接至所述混合烃储罐，所述混合烃储罐的气体出口与所述增压机连接，所述增压机再连接至所述混合器；所述汽液分离器的气体出口和所述第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器。进一步的，所述系统还包括第一高温节流阀组、高温级风冷凝器、高温级制冷压缩机、第一低温节流阀组、第一低温级风冷凝器、第一低温级制冷压缩机和第二高温节流阀组，其中：所述第一高温节流阀组、高温级风冷凝器和高温级制冷压缩机与所述第一换热器依次闭合连接；所述第一低温节流阀组、第一低温级风冷凝器和第一低温级制冷压缩机与所述第二换热器依次闭合连接；所述第一低温级风冷凝器的一端还与所述第一换热器连接，另一端通过所述第二高温节流阀组与所述高温级风冷凝器连接。进一步的，所述换热器组还包括第三换热器，所述第三换热器设置于所述第二换热器与汽液分离器之间，所述汽液分离器的气体出口依次和所述第三换热器及第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器；所述系统还包括第二低温节流阀组、第二低温级风冷凝器、第二低温级制冷压缩机和第三高温节流阀组，其中：所述第二低温节流阀组、第二低温级风冷凝器和第二低温级制冷压缩机与所述第三换热器依次闭合连接；所述第二低温级风冷凝器的一端还与所述第一换热器连接，另一端通过所述第三高温节流阀组与所述高温级风冷凝器连接。进一步的，所述换热器组还包括第四换热器，所述第四换热器设置于所述第三换热器与汽液分离器之间，所述汽液分离器的气体出口依次和所述第四换热器、第三换热器及第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器；所述系统还包括第三低温节流阀组、第三低温级风冷凝器、第三低温级制冷压缩机和第四高温节流阀组，其中：所述第三低温节流阀组、第三低温级风冷凝器和第三低温级制冷压缩机与所述第四换热器依次闭合连接；所述第三低温级风冷凝器的一端还与所述第一换热器连接，另一端通过所述第四高温节流阀组与所述高温级风冷凝器连接。进一步的，所述系统还包括压力变送器或自力式调压器，所述压力变送器或自力式调压器设置于所述混合烃储罐与增压机之间。本专利技术另外公开了一种利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的方法，主要包括以下步骤：步骤1：近常压的伴生气先经预分离器预分离后进入压缩机压缩至1.2～1.6MPaG，形成高温高压的气体；步骤2：步骤1中得到的压缩后的气体再进入冷却器进行冷却和分离，分离出的干气进入一级冷凝器使其温度降低至5℃～20℃；步骤3：步骤2中得到的降温后的气体再进入一级分离器进行汽液分离，分离掉可能析出的液态水和烃，剩余部分的干气进入分子筛进一步脱去饱和水，使露点温度降低至-60～-90℃；步骤4：步骤3中得到的脱水后的气体再进入混合器，与经增压机增压的混合烃储罐挥发气体相汇合，然后进入第一换热器，使伴生气温度降低至-10～-40℃，然后进入逐次第二换热器、第三换热器和第四换热器，使伴生气的温度在各换热器中逐渐被降低至-40～-80℃；步骤5：步骤4中得到的逐级降温后的气体再进入汽液分离器，汽液分离器分离出的低温液体再返回第一换热器；步骤6：汽液分离器分离出的低温气体部分再依次反向进入第四换热器、第三换热器和第二换热器后，再进入一级冷凝器进行彻底回收冷量，回收热量的干气再去后续进一步处理。进一步的，在步骤4中，具体包括以下步骤：步骤41：在整体系统刚运行阶段，高温级制冷压缩机启动，而第一低温级制冷压缩机、第二低温级制冷压缩机和第三低温级制冷压缩机不启动，第一高温节流阀组、第二高温节流阀组、第三高温节流阀组和第四高温节流阀组都打开，少部分冷量用于给各低温级制冷系统预冷，大部分冷量都被用于在第一换热器中对伴生气的冷却，伴生气中的重组分逐渐被冷凝相变成液体，并最终进入汽液分离器被分离，低温的烃类液体再返回第一换热器与高温级制冷压缩机、高温级风冷凝器及第一高温节流阀组一起对进入第一换热器的伴生气进行降温；步骤42：随着汽液分离器内低温液体的逐渐增多，进入第一换热器的低温烃类液体的循环量加大，高温级制冷压缩机逐渐将冷量分配给后续的第一低温级制冷压缩机、第二低温级制冷压缩机和第三低温级制冷压缩机，第一低温级制冷压缩机、第二低温级制冷压缩机和第三低温级制冷压缩机逐级依次启动，伴生气中的更多重烃被冷凝，循环入第一换热器的低温烃类液体达到最大值，此时高温级制冷压缩机几乎不需要对第一换热器提供冷量便可维持第一换热器出口的温度，而绝大部分高温级制冷压缩机的冷量用于带走第一低温级制冷压缩机、第二低温级制冷压缩机和第三低温级制冷压缩机的热量。进一步的，在步骤5中，汽液分离器分离出的低温液体还可以依次通过第四换热器、第三换热器和第二换热器返回至所述第一换热器。进一步的，还步包括步骤7：汽液分离器出来的液体经第一换热器后，温度上升至-10～+15℃，部分轻组分由于吸收热量被汽化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，其特征在于，包括预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、换热器组、汽液分离器、混合烃储罐和增压机，其中：所述换热器组包括第一换热器和第二换热器；所述预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、第一换热器、第二换热器和汽液分离器依次正向连接；所述汽液分离器的液体出口和所述第一换热器反向连接，再连接至所述混合烃储罐，所述混合烃储罐的气体出口与所述增压机连接，所述增压机再连接至所述混合器；所述汽液分离器的气体出口和所述第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器。

【技术特征摘要】
1.利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，其特征在于，包括预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、换热器组、汽液分离器、混合烃储罐和增压机，其中：所述换热器组包括第一换热器和第二换热器；所述预分离器、压缩机、冷却器、一级冷凝器、一级分离器、分子筛、混合器、第一换热器、第二换热器和汽液分离器依次正向连接；所述汽液分离器的液体出口和所述第一换热器反向连接，再连接至所述混合烃储罐，所述混合烃储罐的气体出口与所述增压机连接，所述增压机再连接至所述混合器；所述汽液分离器的气体出口和所述第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器。2.根据权利要求1所述的利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，其特征在于，所述系统还包括第一高温节流阀组、高温级风冷凝器、高温级制冷压缩机、第一低温节流阀组、第一低温级风冷凝器、第一低温级制冷压缩机和第二高温节流阀组，其中：所述第一高温节流阀组、高温级风冷凝器和高温级制冷压缩机与所述第一换热器依次闭合连接；所述第一低温节流阀组、第一低温级风冷凝器和第一低温级制冷压缩机与所述第二换热器依次闭合连接；所述第一低温级风冷凝器的一端还与所述第一换热器连接，另一端通过所述第二高温节流阀组与所述高温级风冷凝器连接。3.根据权利要求2所述的利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，其特征在于，所述换热器组还包括第三换热器，所述第三换热器设置于所述第二换热器与汽液分离器之间，所述汽液分离器的气体出口依次和所述第三换热器及第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器；所述系统还包括第二低温节流阀组、第二低温级风冷凝器、第二低温级制冷压缩机和第三高温节流阀组，其中：所述第二低温节流阀组、第二低温级风冷凝器和第二低温级制冷压缩机与所述第三换热器依次闭合连接；所述第二低温级风冷凝器的一端还与所述第一换热器连接，另一端通过所述第三高温节流阀组与所述高温级风冷凝器连接。4.根据权利要求3所述的利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，其特征在于，所述换热器组还包括第四换热器，所述第四换热器设置于所述第三换热器与汽液分离器之间，所述汽液分离器的气体出口依次和所述第四换热器、第三换热器及第二换热器反向连接，再连接至所述一级冷凝器；所述系统还包括第三低温节流阀组、第三低温级风冷凝器、第三低温级制冷压缩机和第四高温节流阀组，其中：所述第三低温节流阀组、第三低温级风冷凝器和第三低温级制冷压缩机与所述第四换热器依次闭合连接；所述第三低温级风冷凝器的一端还与所述第一换热器连接，另一端通过所述第四高温节流阀组与所述高温级风冷凝器连接。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的系统，其特征在于，所述系统还包括压力变送器或自力式调压器，所述压力变送器或自力式调压器设置于所述混合烃储罐与增压机之间。6.利用液态混合烃冷量同时增加伴生气回收率的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤1：近常压的伴生气先经预分离器预分离后进入压缩机压缩至1.2～1.6MPaG，形成高温高压的气体；步骤2：步骤1中得到的压缩后的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：马中华，
申请(专利权)人：上海聚宸新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31