一种油田伴生气联产LNG系统的制作方法

本发明属于油田伴生气处理，特别涉及一种油田伴生气联产lng系统。

背景技术：

1、目前，油田脱水处理后的净化原油内，含有大量溶解气(c1～c4)；其中，该溶解气在常温常压下为气态；以使原油蒸气压较高，在储运过程中产生大量油蒸汽排入大气，既浪费能源又污染环境；油田伴生气来自含酸油田井场或站场，油田伴生气组分主要为甲烷、乙烷等低分子烷烃，还含有相当数量的丙烷、丁烷，是生成液化石油气最佳原料。

2、现有技术中，针对油田伴生气的回收过程，采用对ngl回收装置工艺方法进行了一系列的改进；例如：油吸收法、冷剂制冷工艺技术(外加冷源)、直接换热(dhx)法及膨胀机制冷工艺技术等；上述工艺的改进已经使油田伴生气的c3+收率达到95％左右，但是现场实际运行中暴漏出ngl回收装置剩余干气大量放空的现状，尤其是夏季上游站厂用气量少时放空量尤其严重，造成一定程度的环境污染。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种油田伴生气联产lng系统，以解决现有的低压寒酸伴生气放空量较大，对环境污染较为严重的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明提供了一种油田伴生气联产lng系统，包括原料气分离单元、原料气增压单元、原料气脱酸单元、原料气脱水脱汞单元、原料气预冷制冷单元、原料气深冷液化单元、原料气深冷制冷单元、分馏单元及液化气回流单元；

4、所述原料气分离单元的进口端与低压含酸油田伴生气输入管线相连，所述原料气分离单元的出口端与所述原料气增压单元的进口端相连；所述原料气增压单元的出口端与原料气脱酸单元的进口端相连，所述原料气脱酸单元的出口端与原料气脱水脱汞单元的进口端相连；所述原料气脱水脱汞单元的出口端与所述原料气预冷制冷单元的进口端相连，所述原料气预冷制冷单元的出口端与所述原料气深冷液化单元的进口端相连；

5、所述原料气深冷液化单元的第一出口端与所述原料气深冷制冷单元的进口端相连，所述原料气深冷液化单元的第二出口端及所述原料气深冷制冷单元的出口端与分馏单元的进口端进行均相连；所述分馏单元的出口端与所述液化气回流单元相连。

6、进一步的，所述原料气分离单元包括原料气分离器；所述原料气分离器的进口端与低压含酸油田伴生气输入管线的出口端相连；所述原料气分离器的出口端与所述原料气增压单元的进口端相连。

7、进一步的，所述原料气增压单元包括一级增压机、一级气冷却器、一级气分离器、二级增压机、二级气冷却器、二级气分离器、三级增压机、三级气冷却器及三级气分离器；

8、所述一级增压机的进口端与所述原料气分离单元的出口端相连，所述一级增压机的出口端与一级气冷却器的进口端相连；所述一级气冷却器的出口端与所述一级气分离器的进口端相连，所述一级气分离器的出口端与所述二级增压机的进口端相连；

9、所述二级增压机的出口端与所述二级气冷却器的进口端相连，所述二级气冷却器的出口端与所述二级气分离器的进口端相连；所述二级气分离器的出口端与所述三级增压机的进口端相连，所述三级增压机的出口端与所述三级气冷却器的进口端相连；所述三级气冷却器的出口端与所述三级气分离器的进口端相连，所述三级气分离器的出口端与所述原料气脱酸单元的进口端相连。

10、进一步的，所述原料气脱酸单元包括原料气过滤分离器、吸收塔、净化气冷却器、净化气分离器、富液活性炭过滤器、富液滤布过滤器、贫富液换热器、再生塔、贫液缓冲罐、贫液回流泵、贫液空冷器及尾气脱硫塔；

11、所述原料气过滤分离器的进口端与所述原料气增压单元的出口端相连，所述原料气过滤分离器的气相出口与所述吸收塔的第一进口端连接，所述吸收塔的气相出口与所述净化气冷却器的进口端连接，所述净化气冷却器的出口端与所述净化气分离器的进口端连接；

12、所述吸收塔的液相出口与所述富液活性炭过滤器的进口端连接，所述富液活性炭过滤器的出口端与所述富液布过滤器的进口端连接；所述净化气分离器的气相出口与所述原料气脱水脱汞单元的进口端连接；所述净化气分离器的液相出口及所述富液布过滤器的出口端混合后与所述再生塔的顶部冷却段进口端连接，所述再生塔的顶部冷却段出口端与所述贫富液换热器的第一管侧入口连接；

13、所述贫富液换热器的第一管侧出口与所述再生塔的精馏段入口端连接，所述再生塔的底部缓冲罐液相出口与所述贫富液换热器的第二管侧入口端连接，所述贫富液换热器的第二管侧出口端与所述贫液缓冲罐的入口端连接；

14、所述再生塔的顶部气相出口端与所述尾气脱硫塔的入口端连接，所述尾气脱硫塔的出口端就地排入大气；所述贫液缓冲罐的液相出口端与所述贫液回流泵的入口端连接，所述贫液缓冲罐的气相端与界外的氮气装置出口端连接；所述贫液回流泵的出口端与所述贫液空冷器的入口端连接，所述贫液空冷器的出口端与吸收塔的顶部入口端连接。

15、进一步的，原料气脱水脱汞单元包括原料气冷却器、原料气过滤分离器、第一脱水塔、第二脱水塔、预脱塔、电加热器、后置过滤分离器、再生气分离器、再生气冷却器、脱汞塔及过滤分离器；

16、所述原料气冷却器的管程进口端与所述原料气脱酸单元的出口端连接，所述原料气冷却器的管程出口端与所述原料气过滤分离器的进口端连接；所述原料气冷却器的壳程进口端与所述分馏单元相连，所述原料气冷却器的壳程出口端接入大气；所述原料气过滤分离器的出口第一端与所述第一脱水塔的顶部入口端连接，所述原料气过滤分离器的出口第二端与所述第二脱水塔的顶部入口端连接；

17、热吹时，所述原料气过滤分离器的出口第一端与所述预脱塔的顶部入口端连接，所述预脱塔的底部出口端与所述电加热器的入口端连接，所述电加热器出口端与所述第一脱水塔的底部入口端及所述第二脱水塔的底部入口端均相连；所述第一脱水塔的顶部出口端及所述第二脱水塔的顶部出口端与所述再生塔冷却器的管程入口端均相连；所述再生气冷却器的管程出口端与所述再生气分离器的入口端连接，所述再生气分离器的气相出口端与所述第一脱水塔的入口端总管及所述第二脱水塔的入口端总管均相连；所述再生气分离器的液相出口端与排污总管连接；

18、冷吹时，所述原料气过滤分离器的出口第二端与所述第一脱水塔的顶部入口端及所述第二脱水塔的顶部入口端均相连；所述第一脱水塔的底部出口端及所述第二脱水塔的底部出口端与所述电加热器的出口端均相连；所述电加热器的入口端与所述预脱塔的底部入口端连接，所述预脱塔顶部出口端与所述再生气冷却器的管程入口端连接；所述再生气冷却器的壳程入口端与循环水给水总管网连接，所述再生气冷却器的壳程出口端与循环水回水管网连接；

19、所述第一脱水塔的底部出口端、所述第二脱水塔的底部出口端与所述后置过滤分离器的入口端均相连；所述后置过滤分离器的出口端与所述脱汞塔的顶部入口端连接，所述脱汞塔的底部出口端与所述过滤分离器的入口端连接，所述过滤分离器的出口端与所述原料气深冷液化单元相连。

20、进一步的，原料气预冷制冷单元包括预冷入口分离器、预冷冷剂压缩机、预冷冷剂冷却器及预冷冷剂分离器；

21、所述预冷入口分离器的入口端与原料气深冷液化单元相连，所述预冷入口分离器的液相出口与排污管网连接；所述预冷入口分离器的气相出口端与所述预冷冷剂压缩机的入口端连接，所述预冷冷剂压缩机的出口端与所述预冷冷剂冷却器的壳程入口端连接；

22、所述预冷冷剂冷却器的壳程出口端与所述预冷冷剂分离器的入口端连接，所述预冷冷剂分离器的液相出口端与所述原料气深冷单元相连，所述预冷冷剂分离器的气相出口与原料气深冷单元相连；预冷冷剂冷却器的管程入口端与循环水给水管网连接，所述预冷冷剂冷却器的管程出口端与循环水回水管网连接。

23、进一步的，原料气深冷液化单元包括一级冷箱、低温分离器及二级冷箱；

24、所述一级冷箱的原料气入口端与原料气脱水脱汞单元的出口端连接，所述一级冷箱的原料气出口端与所述低温分离器的入口端连接，所述低温分离器的液相出口端与分馏单元连接；所述低温分离器的气相出口端与所述二级冷箱的原料气入口端连接，所述二级冷箱的原料气出口端与与分馏单元连接；所述一级冷箱的气相冷剂入口端、所述一级冷箱的液相冷剂入口端及所述一级冷箱的低压冷剂出口端与所述预冷制冷单元均相连，所述一级冷箱的冷剂出口端和所述一级冷箱的低压冷剂入口端连接；

25、所述二级冷箱的甲乙烷气入口端、所述二级冷箱的液化甲乙烷气出口端及所述二级冷箱的液化甲乙烷气入口端与所述分馏单元均相连；所述二级冷箱的液化甲乙烷气出口端与至储运单元管网连接，所述二级冷箱的液相冷剂入口、所述二级冷箱的气相冷剂入口端及所述二级冷箱的混合冷剂出口端与所述原料气深冷制冷单元均相连；所述二级冷箱的液相冷剂出口端与所述二级冷箱的低压气相冷剂混合后与所述二级冷箱的低压混合冷剂入口端连接，所述二级冷箱的气相冷剂出口端与所述二级冷箱的低压气相冷剂入口端连接。

26、进一步的，原料气深冷制冷单元包括深冷入口分离器、深冷冷剂压缩机、深冷冷剂冷却器及深冷冷剂分离器；

27、所述深冷入口分离器的入口端与所述原料气深冷液化单元相连，所述深冷入口分离器的液相出口与排污管网连接；所述深冷入口分离器的气相出口端与所述深冷冷剂压缩机的入口端连接，所述深冷冷剂压缩机的出口端与所述深冷冷剂冷却器的壳程入口端连接；所述深冷冷剂冷却器的壳程出口端与所述深冷冷剂分离器入口端连接，所述深冷冷剂分离器的液相出口端及所述深冷冷剂分离器的气相出口与所述原料气深冷单元均相连；所述深冷冷剂冷却器的管程入口端与循环水给水管网连接，所述深冷冷剂冷却器的管程出口端与循环水回水管网连接。

28、进一步的，分馏单元包括脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱乙烷塔底重沸器、液化气塔、液化气塔底重沸器及脱氮塔；

29、所述脱甲烷塔的上部入口端及所述脱甲烷塔的中部入口端与所述所述原料气深冷液化单元均相连；所述脱甲烷塔的顶部气相出口和所述脱乙烷塔的顶气混合后作为热源与所述脱氮塔的底部热源入口端连接，所述脱甲烷塔的底部液相出口端与所述脱乙烷塔的入口端连接；

30、所述脱乙烷塔的底部液相出口端与所述脱乙烷塔底重沸器的壳程入口端连接，所述脱乙烷塔底重沸器的壳程二次蒸汽出口端与所述脱乙烷塔的底部入口端连接，所述脱乙烷塔底重沸器的壳程液相出口端与所述液化气塔的入口端连接；

31、所述液化气塔的底部液相出口与所述液化气塔底重沸器的壳程入口端连接，所述液化气塔底重沸器的壳程二次蒸汽出口与所述液化气塔的底部入口端连接，所述液化气塔底重沸器的壳程液相出口、所述液化气塔的顶部气相出口端与所述液化气回流单元均相连；

32、所述脱乙烷塔底重沸器的管程入口端与导热油供油管网连接，所述脱乙烷塔底重沸器的管程出口端与导热油回油管网连接；所述脱氮塔的顶部入口端、所述脱氮塔的底部液相出口端与所述原料气深冷分离单元均相连；所述脱氮塔的底部热源入口端与所述脱甲烷塔的顶部气相出口端及所述脱乙烷塔的顶部气相出口端均相连。

33、进一步的，液化气回流单元包括液化气冷却器、液化气回流罐、液化气回流泵及稳定轻烃冷却器；

34、所述液化气冷却器的入口端与所述分馏单元相连，所述液化气冷却器的出口端与所述液化气回流罐的入口端连接，所述液化气回流罐的液相出口端与所述液化气回流泵的入口端连接；所述液化气回流泵的出口第一端与所述分馏单元相连，所述液化气回流泵的出口第二端与至储运单元管网连接；所述稳定轻烃冷却器的入口端与所述分馏单元相连，稳定轻烃冷却器出口端连接至储运单元的管网。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

36、本发明所述的一种油田伴生气联产lng系统，利用原料气分离单元对低压含酸油田伴生气输入管线中输送的低压含酸油田伴生气进行分离，获得气相原料气；利用原料气增压单元对所述气相原料气进行增压得到增压冷却后的原料气；利用原料气脱酸单元对所述增压冷却后的原料气进行脱酸处理得到脱酸原料气；利用原料气脱水脱汞单元对所述脱酸原料气进行脱水脱汞处理得到脱汞原料气；利用原料气预冷制冷单元对所述脱汞原料气进行预冷制冷处理得到气液两相原料；利用原料气深冷液化单元对所述气液两相原料进行深冷液化处理得到气相产物和第一凝液产物；利用原料气深冷制冷单元对所述气相产物进行深冷制冷得到第二凝液产物；利用分馏单元对第一凝液产物和第二凝液产物进行分馏处理，得到液化石油气、稳定轻烃及lng；利用液化气回流单元分别对所述液化石油气及所述稳定轻烃进行回流冷却，得到饱和液化石油气及饱和稳定轻烃；有效解决了凝液回收装置夏季干气无效放空问题，实现了回收伴生气的100％利用率，降低了碳排放；同时，避免了含硫油田地面系统的腐蚀，提高了安全性；产品液化石油气、稳定轻烃、lng均达到了规范要求，增加了经济效益。

37、进一步的，原料气增压单元采用的三级增压，原料气预冷制冷单元中三元混合冷剂制冷预冷，原料气深冷制冷单元中五元混合冷剂制冷深冷，并通过脱水湿气再生密闭循环的工艺，节能环保效果显著。