一种丙烷、液化石油气、稳定轻烃单塔分馏装置及方法与流程

本发明属于采油工程，具体涉及一种丙烷、液化石油气、稳定轻烃单塔分馏装置及方法。

背景技术：

1、天然气的主要成分是甲烷，并含有少量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和己烷等，属于可利用能源，具有很高的综合利用价值。

2、某田产量将从230亿方/年及备用50亿方/年产量增加到300亿方/年，天然气处理规模大，且气田原料气中c2+平均含量为5.47％(全气田原料气平均组分)，c3+平均含量0.97％，具有较高的经济回收价值。

3、目前，常规天然气凝液回收工艺为：天然气经过脱甲烷塔脱除ch4，脱甲烷塔底得到的c2+凝液至下游脱乙烷塔精馏，在脱乙烷塔顶部得到乙烷产品，脱乙烷塔底部的c3+凝液进入下游脱丙烷塔进行进一步精馏分离，在脱丙烷塔顶得到丙烷产品，塔底c3+凝液进入液化石油气塔得到液化石油气产品和稳定轻烃产品。常规c3+回收工艺流程长、投资高、能耗高，与气田高效开发、提质增效、绿色低碳发展的目标相驳。

技术实现思路

1、本发明提供了一种丙烷、液化石油气、稳定轻烃单塔分馏装置及方法，以解决现有技术中c3+回收工艺流程长、投资高、能耗高的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种丙烷、液化石油气、稳定轻烃单塔分馏装置，至少包括导热油系统、低压放空系统、燃料气区和循环水系统，导热油系统上至少设置有系统总管导热油出口和系统总管导热油入口；循环水系统至少设置有循环水系统入口和循环水系统出口；还包括

4、塔器机构，塔器机构与导热油系统连接；

5、丙烷回收机构，丙烷回收机构分别与塔器机构、低压放空系统和燃料气区连接；

6、液化石油气回收机构，液化石油气回收机构与塔器机构连接，用于液化石油气的回收；

7、稳定轻烃回收机构，稳定轻烃回收机构与塔器机构连接，用于稳定轻烃的回收；

8、冷却机构，冷却机构用于冷却，分别与循环水系统、丙烷回收机构、液化石油气回收机构和稳定轻烃回收机构连接。

9、所述的塔器机构包括分馏塔重沸器和分馏塔；所述的分馏塔重沸器分别与导热油系统的系统总管导热油出口和系统总管导热油入口及分馏塔连接；分馏塔上至少设置有c3+混烃物料入口、丙烷物料出口、丙烷回流口、液化石油气料出口和稳定轻烃物料出口；丙烷物料出口和丙烷回流口分别与丙烷回收机构的入口和出口连接；液化石油气料出口与液化石油气回收机构连接；稳定轻烃物料出口与稳定轻烃回收机构连接；c3+混烃物料入口用于接收外来c3+混烃物料。

10、所述的塔器机构还包括分馏塔中部温度传感器、丙烷入料压力传感器、丙烷入料温度传感器和分馏塔液位传感器；在所述的c3+混烃物料入口、系统总管导热油出口与分馏塔重沸器连接的管路上分别设置有阀门；在丙烷物料出口上设置有丙烷入料压力传感器和丙烷入料温度传感器；分馏塔中部温度传感器连接在分馏塔中部侧壁上；分馏塔液位传感器连接在分馏塔下部侧壁上。

11、所述的丙烷回收机构包括丙烷回流流量传感器、丙烷回流罐、丙烷回流罐压力传感器、丙烷回流罐液位传感器、丙烷增压泵、丙烷罐、丙烷出口闸阀、丙烷回流闸阀、低压放空系统入口闸阀、燃料气区入口闸阀和入口丙烷闸阀；所述丙烷回流罐上设置有丙烷物料入口、不凝气出口和液相丙烷出口；所述的冷却机构和入口丙烷闸阀并联在塔器机构的丙烷物料出口与丙烷回流罐的丙烷物料入口之间，入口丙烷闸阀与塔器机构上的丙烷入料压力传感器电信号连接；丙烷回流罐上连接有丙烷回流罐压力传感器和丙烷回流罐液位传感器；丙烷回流罐的不凝气出口分别与低压放空系统和燃料气区连接，在丙烷回流罐的不凝气出口与低压放空系统和燃料气区连接的管路上分别设置有低压放空系统入口闸阀和燃料气区入口闸阀，低压放空系统入口闸阀和燃料气区入口闸阀分别与丙烷回流罐压力传感器电信号连接；丙烷回流罐的液相丙烷出口通过丙烷增压泵分别与塔器机构和丙烷罐连接；在丙烷增压泵与丙烷罐连接的管路上连接有丙烷出口闸阀，丙烷出口闸阀与丙烷回流罐液位传感器电信号连接；在丙烷增压泵与塔器机构之间的连接管路上连接有丙烷回流流量传感器和丙烷回流闸阀，丙烷回流流量传感器和丙烷回流闸阀通过丙烷入料温度传感器信号与塔器机构上的丙烷入料温度传感器连接。

12、所述的液化石油气回收机构包括液化石油气储罐、液化石油气入口闸阀和液化石油气入料流量传感器；所述液化石油气入口闸阀和液化石油气入料流量传感器依次连接在塔器机构与液化石油气储罐之间的管路上；所述液化石油气入口闸阀分别与液化石油气入料流量传感器和塔器机构上连接的丙烷入料温度传感器电信号连接；液化石油气入料流量传感器与液化石油气储罐之间连接的管路上连接有冷却机构。

13、所述的稳定轻烃回收机构包括稳定轻烃空冷器、稳定轻烃出口闸阀和稳定轻烃储罐；所述稳定轻烃空冷器和稳定轻烃出口闸阀依顺序连接在塔器机构与稳定轻烃储罐之间的管路上；所述稳定轻烃出口闸阀与分馏塔液位传感器之间电信号连接；稳定轻烃空冷器与稳定轻烃出口闸阀之间的管路上连接有冷却机构。

14、所述的冷却机构包括丙烷冷却器、液化石油气冷却器和稳定轻烃冷却器；所述的丙烷冷却器、液化石油气冷却器和稳定轻烃冷却器串联在循环水系统的循环水入口和循环水出口之间；所述的丙烷冷却器与丙烷回收机构连接；所述液化石油气冷却器与液化石油气回收机构连接；所述稳定轻烃冷却器与稳定轻烃回收机构连接。

15、一种丙烷、液化石油气、稳定轻烃单塔分馏装置的分馏方法，含c3+混烃物料通过c3+混烃物料入口进入塔器机构中的分馏塔内，在分馏塔内按照预设的温度和压力条件进行气液分离；丙烷从分馏塔的顶部分馏出来进入丙烷回收机构进行处理；从分馏塔的中部抽出液化石油气，抽出液化石油气进入液化石油气回收机构进行处理；从分馏塔的底部采出稳定轻烃，采出的稳定轻烃进入稳定轻烃回收机构进行处理。

16、所述的丙烷回收机构进行处理的方法为：进入丙烷回收机构的丙烷，首先通过冷却机构中的丙烷冷却器进行冷却，之后经丙烷回流罐分离为不凝气和液相丙烷，不凝气经丙烷回流罐顶部通过低压放空系统放空或通过燃料气区进入集气管网，其流量由丙烷回流罐压力传感器、低压放空系统入口闸阀和燃料气区入口闸阀联锁控制；液相丙烷通过丙烷增压泵增压，一部分丙烷回流进入分馏塔，另一部分丙烷直接进入丙烷罐储存，其流量由丙烷回流罐液位传感器和丙烷出口闸阀联锁控制。

17、所述的液化石油气回收机构进行处理的方法为：通过冷却机构中的液化石油气冷却器进行冷却降温后，输入至液化石油气储罐，其流量是通过液化石油气入口闸阀分别与液化石油气入料流量传感器、丙烷入料温度传感器连锁控制；所述稳定轻烃回收机构进行处理的方法为：依次通过稳定轻烃空冷器和冷却机构中的稳定轻烃冷却器进行降温后，进入稳定轻烃储罐。

18、有益效果：

19、①本发明通过塔中侧线抽出液化石油气及塔顶冷却丙烷回流，实现塔顶产丙烷、塔中产液化石油气、塔底产稳定轻烃的目的；其产品丙烷、液化石油气满足液化石油气的国标要求、稳定轻烃满足稳定轻烃国标要求。

20、②本发明的塔内部从上至下由18块下倾角为10°的螺纹塔板组成，塔内压力1630～1650kpa，塔底由上游工艺产生的热油对重沸器供热；采用hysys模拟，对进出口进行多相采出耦合，确定9～10塔板处侧线抽出最佳，17～18塔板处进行丙烷回流最优；通过控制塔顶丙烷冷凝回流量、塔中液化石油气抽出量、塔底稳定轻烃量及重沸器热负荷，控制丙烷、液化石油气和稳定轻烃品质。

21、③本发明对入口c3+混烃组分变化适应性强，适用于c3摩尔含量在50～70％及c4摩尔含量在20～50％处理工况，且操作弹性空间大，对现场工况变化适应性强。

22、④本发明塔器机构与丙烷回收机构、液化石油气回收机构、稳定轻烃回收机构均采用撬装模块，通过法兰连接，既方便维护更换，又为多套装置的串接提供可能。

23、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。