一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102071039A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102071039A(43)申请公布日2011.05.25(21)申请号201010591309.4(22)申请日2010.12.16(71)申请人大连理工大学地址116023辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人贺高红于长福李保军阮雪华朱向阳吴雪梅(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人梅洪玉(51)Int.Cl.C10G1/00(2006.01)C10G1/06(2006.01)F25J3/06(2006.01)B01D53/22(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法(57)摘要一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法，属于石油化工技术领域。其特征是将传统的浅冷技术与新兴的膜分离技术耦合，并辅之以膨胀机对外排干气进行能量回收。所述气体分离膜单元其型式可以为中空纤维式、板框或螺旋卷式结+构。气相产物经膜组件分离时，C3组分优先透过+达到膜的另一侧，渗透侧为经过浓缩C3的气体，返回压缩机前进行循环，渗余气膨胀至干气外输要求压力，膨胀的冷量用于流程换热。本发明的效果和益处是实现了在不降低冷凝温度的情况下，显著提高浅冷装置的轻烃回收率，膨胀机的引入有效回收利用了外输干气中的能量，从而极大地提高了油田的经济效益。CN102739ACCNN110207103902071043A权利要求书1/1页1.一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法，其特征在于：油田伴生气(A)首先进入压缩机(1)提压，经过冷却器(2)降温，再进入到冷箱(3)降温冷凝，再进入气液分离单元(4)进行气液分离；得到的液态轻烃再经过冷箱(3)换热后得到产物(B)，产物(B)进入后续操作单元进行处理，将C3+分离，得到轻烃产品；得到的气相产物经过冷箱(3)换热，进入气体分离膜单元(5)，渗透气返回到原料气的入口处，在混合器(6)中与油田伴生气(A)混合；渗余气经过膨胀机(7)膨胀至干气外输压力，进行能量回收，回收的冷量用于与流程中物料进行换热，膨胀后的干气排出系统外。所述压缩机(1)为多级压缩，级间设冷却器；2.根据权利要求1所述的一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法，其特征还在于：所述气体分离膜单元(5)其型式为中空纤维、板框或螺旋卷式结构。3.根据权利要求1所述的一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法，其特征还在于：所述膨胀机的效率为在工作流量下实时计算值，膨胀机选型由此最优工作效率确定。2CCNN110207103902071043A说明书1/7页一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法技术领域[0001]本发明属于石油化工技术领域，涉及气体的分离方法，特别是油田伴生气通过压++缩、冷凝处理回收C3组分，再通过膜分离装置提高C3回收率并利用膨胀机回收冷量的方法。背景技术[0002]油田伴生气作为优质的燃料，其组成主要以甲烷和乙烷为主，其中还含有少量的+++C3组分。C3组分是优质的化工原料，C3组分的回收，不但可以充分发挥油田气的价值，而且便于油田气的运输，从而也解决了油田气在冬天时发生冻堵的问题。由此可见油田气中+C3组分的进一步回收，不但可以节省能源，还可以创造更多的经济价值，对实际生产和经济效益的提高都有重要意义。油田伴生气的典型组成见表1：油田伴生气组成[0003][0004]传统油田伴生气的轻烃回收采用浅冷的方法，通常冷凝温度不低于-25℃，否则需要丙烯或更高品位的制冷剂，或需要采用更高的压力节流制冷，投资费用和能耗会急剧上+涨，导致轻烃回收装置的经济性下降；一般在-25℃下冷凝处理后的干气中，C3组分的含量仍较高，通常含有6v％左右(如表2所示)。因[0005]为含量相对原料气较低，进一步回收难度较大，所以这部分气体通常被直接排放或作为燃料直接燃烧，造成资源浪费。[0006]表2浅冷外排干气组成[0007][0008]作为优质的化工原料和宝贵的能源，这部分轻烃仍然有很高的回收价值。这部分轻烃的回收对提高能源利用率，缓解能源压力，应对非可再生能源危机具有一定的实际与3CCNN110207103902071043A说明书2/7页应用价值。发明内容[0009]本发明提供了一种提高浅冷回收油田伴生气轻烃效率的方法，以解决经浅冷处理+后的外排干气中C3组分的含量较高的问题，同时回收外排干气的能量，节省能源，提高整个流程的经济效益。[0010]本发明的技术方案是采用油田伴生气首先进入压缩机提压，经过冷却器降温，再进入到冷箱降温冷凝，再进入气液分离单元进行气液分离，得到的液态轻烃再经过冷箱换+热后得到产物进入后续操作单元进行处理，将C3分离，得到轻烃产品；得到的气相产