一种乙烷液化的回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气化工技术领域，特别涉及一种乙烷液化的回收装置。


背景技术：

2.天然气中除甲烷外，一般还含有一定量的乙烷、丙烷以及更重的烃类组分。对天然气凝液进行回收，一方面可以控制天然气的烃露点以达到商品气质量指标，避免在管输过程中出现气液两相流动；另一方面，回收的乙烷、液化石油气和稳定轻烃等产品可用作燃料和化工原料，以提高能源的经济价值。
3.乙烯作为世界上产量最大的有机化学产品之一，是石油化工产业的核心，中国作为仅次于美国的第二大乙烯生产大国，对生产乙烯的原料需求巨大。乙烷作为裂解制取乙烯的原料，具有成本低，经济效益高的优点。在乙烯裂解资源方面，美国页岩气生产得到的廉价乙烷导致北美出现乙烷资源过剩，从而推动了美国的乙烯生产商投资改造和新建大批乙烷裂解装置。而我国乙烯工业仍然是石脑油为原料为主，增加了乙烯的生产成本，导致产品缺乏竞争力。我国油田伴生气具备从天然气中提取高附加值产品的有利条件，因此合理利用油田伴生气资源，从中回收乙烷，实现裂解原料轻质化对提高石化工业竞争力具有重要的意义。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种乙烷液化的回收装置，其能够实现液体乙烷的生产，并且能够有效降低液体乙烷生产的能耗。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.本技术所提供一种乙烷液化的回收装置，包括主换热器、低温分离器、脱甲烷塔、脱乙烷塔和三通阀，原料气通过所述三通阀进入主换热器内部，所述主换热器的出口与所述低温分离器的入口通过管道连接，所述低温分离器的出口与所述脱甲烷塔的入口通过管道连接，所述脱甲烷塔的出口与所述脱乙烷塔的入口通过管道连接，还包括乙烷液化换热器，所述脱乙烷塔的出口与所述乙烷液化换热器的入口通过管道连接，所述乙烷液化换热器的出口输出产品。
7.现有技术是对于压力低于4.0mpa的原料气，传统的乙烷回收装置只能生产气态乙烷，气态乙烷分离不干净，并且实现不了液体乙烷的生产，并且对于传统的乙烷回收能耗较高。
8.本实用新型增加了乙烷液化换热器，实现了液体乙烷的生产，并通过主换热器、低温分离器、脱甲烷塔和脱乙烷塔的相互配合，集成了独立的乙烷液化流程，对低压力原料气实现了液体乙烷生产的生产，同时对于高压力原料气生产液体乙烷能够显著降低能耗。
9.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述三通阀包括三个支路，分别为第一支路、第二支路和第三支路，其中所述原料气通过第一支路分别输送至第二支路和第三支路，所述第一支路的出口与所述主换热器的入口相连；所述第三支路的出口经
过通道与所述主换热器的入口连接，所述通道上设有脱甲烷塔重沸器。
10.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述低温分离器包括三个分支，分别为第一分支、第二分支和第三分支，所述第一分支的出口沿着气流输出的方向依次设置有所述主换热器和所述脱甲烷塔；所述第二分支的出口沿着气流输出的方向依次设置有膨胀机组和所述脱甲烷塔；所述第三分支的出口沿着液体流出的方向依次设置有所述脱甲烷塔和所述脱乙烷塔。
11.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述主换热器和所述脱甲烷塔之间构成两组循环回路，两组循环回路包括第一循环和第二循环，所述主换热器包括第一换热口和第二换热口，所述脱甲烷塔包括第一端口和第二端口，所述第一换热口的出口和所述第一端口的入口相连，所述第二端口的出口与所述第二换热口的入口相连，所述第一换热口、所述第一端口、所述第二端口和所述第二换热口共同构成所述第一循环；所述主换热器还包括第三换热口和第四换热口，所述脱甲烷塔还包括第三端口和第四端口，所述第三换热口的出口和所述第三端口的入口相连，所述第四端口的出口与所述第四换热口的入口相连，所述第三换热口、所述第三端口、所述第四端口和所述第四换热口共同构成所述第二循环。
12.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述乙烷液化换热器安装在所述主换热器的下方。
13.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述乙烷液化换热器内设有三个换热通道，分别为第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，所述第一换热通道的进口与所述脱乙烷塔的出口连接；所述第二换热通道的出口与所述第三换热通道的进口通过制冷剂压缩机构成一个循环回路；所述第二换热通道的出口与所述第三换热通道的入口连接。
14.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述第二换热通道通过隔膜阀与所述第三换热通道连接。
15.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述膨胀机组包括两个出口，分别为第一出口和第二出口，所述第一出口与外输气压缩机的进口相连，所述第二出口与所述脱甲烷塔相连。
16.综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述膨胀机组还包括两个入口，分别为第一入口和第二入口，所述第一入口和第二入口均与所述主换热器相连。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.本实用新型一种乙烷液化的回收装置，对低压力原料气实现了液体乙烷生产的生产；对于高压力原料气生产液体乙烷能够显著降低能耗；并且通过将乙烷液化换热器设置在主换热器下方，可以更好的解决脱甲烷塔侧线抽出设计难度大的问题，优化了整体流程，且回收乙烷效率增高，带来了更显著的经济效益。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
20.图1是本实用新型实施例提供的乙烷装置示意图。
21.图2是本实用新型实施例提供的回收乙烷液化流程示意图。
22.图3是本实用新型实施例提供的乙烷液化换热器流程局部示意图。
[0023]1‑
主换热器，2
‑
脱甲烷塔重沸器，3
‑
膨胀机组，4
‑
低温分离器，5
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脱甲烷塔，6
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脱乙烷塔，7
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乙烷液化换热器，8
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外输气压缩机，9
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制冷剂压缩机、10
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三通阀。
具体实施方式
[0024]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0025]
实施例
[0026]
请参阅图1
‑
3所示，本技术实施例提供一种乙烷液化的回收装置，包括主换热器1、低温分离器4、脱甲烷塔5、脱乙烷塔6和三通阀10，原料气通过三通阀10进入主换热器1内部，主换热器1的出口与低温分离器4的入口通过管道连接，低温分离器4的出口与脱甲烷塔5的入口通过管道连接，脱甲烷塔5的出口与脱乙烷塔6的入口通过管道连接，还包括乙烷液化换热器7，增加了乙烷液化换热器7使得在原本的工艺和装置上实现了对液体乙烷生产功能，并且在对于高压力原料气生产液体乙烷能够显著降低能耗，脱乙烷塔6的出口与乙烷液化换热器7的入口通过管道连接，乙烷液化换热器7的出口输出产品。
[0027]
可选地，三通阀10包括三个支路，分别为第一支路、第二支路和第三支路，外部的原料气是从第一支路通入，并且将原料气输送到第二支路和第三支路，第一支路的出口与主换热器1的入口相连；第三支路的出口经过通道与主换热器1的入口连接，通道上设有脱甲烷塔重沸器2，当两个支路上的气体达到主换热器1后，进行回合，共同进入低温分离器4。
[0028]
可选地，低温分离器4包括三个分支，分别为第一分支、第二分支和第三分支，其中第一分支和第二分支是分离气相，第三分支分离液相，流向第一分支的气相沿着气流输出的方向依次设置有主换热器1，并从主换热器1的底部出来达到了脱甲烷塔5；第二分支的出口沿着气流输出的方向依次设置有膨胀机组3，经过降温后达到了脱甲烷塔5，来自第一分支和第二分支的气相通过脱甲烷塔5汇合在一起；第三分支的出口沿着液体流出的方向依次设置有脱甲烷塔5，达到了脱甲烷塔5后，与第一分支和第二分支会后，三个分支共同达到了脱乙烷塔6。
[0029]
可选地，主换热器1和脱甲烷塔5之间构成两组循环回路，两组循环回路包括第一循环和第二循环，主换热器1包括第一换热口和第二换热口，脱甲烷塔5包括第一端口和第二端口，第一换热口的出口和第一端口的入口相连，第二端口的出口与第二换热口的入口相连，第一换热口、第一端口、第二端口和第二换热口共同构成第一循环；主换热器1还包括第三换热口和第四换热口，脱甲烷塔5还包括第三端口和第四端口，第三换热口的出口和第三端口的入口相连，第四端口的出口与第四换热口的入口相连，第三换热口、第三端口、第四端口和第四换热口共同构成第二循环；两组循环回路的目的是为了给脱甲烷塔5提供相应的热量，提高测沸功能。
[0030]
进一步说明，设置循环回路是因为现有技术中脱甲烷塔5分离不干净，要进行一个循环分离，从脱甲烷塔5的顶部分离出纯甲烷，进入到主换热器1的底部，此时进去的温度较低，进行复热，常温是大致20摄氏度左右，顺着管道流向进入膨胀机组3，接着进入外输气压
缩机8，又分为两个支路，一路通向外部，另一路经过脱甲烷塔重沸器2返还回主换热器1。
[0031]
可选地，乙烷液化换热器7安装在主换热器1的下方，本装置采用主换热器1设置在乙烷液化换热器7上方可以更好的解决了现有技术中脱甲烷塔5侧线抽出设计难度大，投产难度大的问题。
[0032]
可选地，乙烷液化换热器7内设有三个换热通道，分别为第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，第一换热通道的进口与脱乙烷塔6的出口连接；第二换热通道的出口与第三换热通道的进口通过制冷剂压缩机9构成一个循环回路；第二换热通道的出口与第三换热通道的入口连接。
[0033]
可选地，第二换热通道通过隔膜阀与第三换热通道连接。
[0034]
可选地，膨胀机组3包括两个出口，分别为第一出口和第二出口，第一出口与外输气压缩机8的进口相连，第二出口与脱甲烷塔5相连。
[0035]
可选地，膨胀机组3还包括两个入口，分别为第一入口和第二入口，第一入口和第二入口均与主换热器1相连。
[0036]
综上所述，本实用新型通增加了乙烷液化换热器7，实现了液体乙烷的生产，并通过主换热器1、低温分离器4、脱甲烷塔5和脱乙烷塔6的相互配合，对低压力原料气实现了液体乙烷生产的生产；对于高压力原料气生产液体乙烷能够显著降低能耗；并且通过将乙烷液化换热器7设置在主换热器1下方，可以更好的解决脱甲烷塔5侧线抽出设计难度大的问题，优化了整体流程，且回收乙烷效率增高，带来了更显著的经济效益。
[0037]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]
此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
[0039]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0040]
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。