利用液氮制冷回收油田伴生气中轻烃的方法和设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106152702A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510196422.5(22)申请日2015.04.23(71)申请人廊坊河忠新能源科技有限公司地址065700河北省廊坊市霸州市开发区规划路北（益津北路79号）(72)发明人孙河忠葛宇明王建军于志彦(74)专利代理机构北京万科园知识产权代理有限责任公司11230代理人刘俊玲张亚军(51)Int.Cl.F25J3/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称利用液氮制冷回收油田伴生气中轻烃的方法和设备(57)摘要本发明提供一种利用液氮制冷回收油田伴生气中轻烃的方法，包括：来自油田的原料气分离除去水分后压缩至1.0～1.5MPa，再干燥至水露点低于-50℃；加压、干燥后的原料气经第一次冷却后在-20-0℃进行第一次低温气液分离，得到气体和液态轻烃；分离后的气体与液态氮换热，液态氮转变为气态氮，同时气体被第二次冷却；第二次冷却后的气体再与气态氮换热，完成第三次冷却，最终达到-20℃～-60℃；冷却后的气体在-20～-60℃下进行第二次低温气液分离，得到干气和液态轻烃，即完成轻烃的回收。本发明的方法及其专用设备能够在更加简化的工艺和设备、更低的能耗下对油田伴生天然气中的轻烃进行回收并合理利用，解决了从小型气源站油田半生气中回收轻烃的诸多实际问题。CN106152702ACN106152702A权利要求书1/2页1.一种利用液氮制冷回收油田伴生气中轻烃的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)来自油田的原料气分离除去水分后压缩至1.0～1.5MPa，再干燥至水露点低于-50℃；2)步骤1)加压、干燥后的原料气经第一次冷却后在-20-0℃进行第一次低温气液分离，得到气体和液态轻烃；3)步骤2)分离后的气体与液态氮换热，液态氮转变为气态氮，同时气体被第二次冷却；4)步骤3)第二次冷却后的气体再与步骤3)得到的气态氮换热，完成第三次冷却，最终达到-20℃～-60℃；5)步骤4)冷却后的气体在-20～-60℃下进行第二次低温气液分离，得到干气和液态轻烃，即完成轻烃的回收。2.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)所述的压缩是经两级气体压缩，最终将气体压缩至1.0～1.5MPa。3.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)所述的干燥经过吸附脱水方法实现。4.权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的吸附脱水方法是使压缩后的原料气经过设有两个吸附脱水塔的装置完成脱水，两塔兼起吸附和再生作用；当第一吸附塔吸附时，第二吸附塔再生；第二吸附塔吸附时，第一吸附塔再生，循环进行。5.权利要求1所述的方法，其特征在于：进一步将步骤5)得到的干气返回步骤2)，在所述的第一次冷却中与原料气换热。6.权利要求1所述的利用液氮制冷回收油田伴生气中轻烃的方法的专用换热冷箱，其特征在于：包括箱体和设于箱体内的液态氮换热器、气态氮换热器及干气换热器，箱体表面进一步设有原料气入口、一级换热气体出口、一级低温分离气体入口、三级换热气体出口、干气入口、干气出口、液氮入口和气氮出口；所述的原料气入口通过管线连接干气换热器并最终与一级换热气体出口连通；所述的一级低温分离气体入口通过管线依次连接液态氮换热器和气态氮换热器，并最终与三级换热气体出口连通；所述的干气入口通过管线连接干气换热器并最终与干气出口连通；所述的液氮入口通过管线依次连接液态氮换热器和气态氮换热器，并最终与气氮出口连通。7.权利要求1所述的利用液氮制冷回收油田伴生气中轻烃的专用成套设备，主要包括水分离器、气体压缩机、干燥橇块、换热冷箱、低温分离罐和液氮储罐；所述的水分离器设有原料气进口、脱水原料气出口和排水口；所述的气体压缩机设有脱水原料气进口、一级压缩气出口、一级压缩气进口、二级压缩气出口、清洁干气入口和压缩干气出口；所述的干燥橇块设有压缩气体进口和干燥气体出口；所述的换热冷箱是权利要求6所述的换热冷箱；所述的低温分离罐包括第一低温分离罐和第二低温分离罐，两罐彼此独立但结构相同，均设有气相进口、气相出口和轻烃排放口；上述各设备之间，水分离器的脱水原料气出口经管道与气体压缩机的脱水原料气进口连通；气体压缩机的一级压缩气出口经管道与气体压缩机的一级压缩气进口连通；气体压缩机的二级压缩气出口经管道与干燥橇块的压缩气体进口连通；干燥橇块的干燥气体出口2CN106152702A权利要求书2/2页经管道与换热冷箱的原料气入口连通；换热冷箱的一级换热气体出口经管道与第一低温分离罐的气相进口连通；第一低温分离罐的气相出口与换热冷箱的一级低温分离气体入口连通；换热冷箱的三级换热气体出口经管道与第二低温分离罐的气相入口连通；第二低温分离罐的气相出口经管道与