混合烃中二氧化碳提取系统及提取工艺的制作方法
- 国知局
- 2024-07-29 10:28:53
本发明属于天然气深加工,具体涉及一种混合烃中二氧化碳提取系统,本发明还涉及一种混合烃中二氧化碳提取工艺。
背景技术:
1、天然气中co2的脱除方法主要分为湿法和干法,湿法是采用可再生溶剂吸收脱除气体混合物中co2,将含co2的天然气与溶剂通过逆流接触在吸收塔中将其脱除,吸收了co2的溶剂再通过再生将co2去除,使其重新使用,从而完成整个循环过程。所有的溶剂吸收脱除co2工艺都采用了基本类似的工艺流程和设备,主要有醇胺法、配方溶剂法、nhd法。醇胺法脱碳是目前应用最广泛的天然气脱碳技术,其技术成熟,但醇胺法脱碳工艺设备规模和能耗较高,提取co2浓度小于90%,且提取后co2需进行提纯和冷凝的进一步处理,工艺操作流程复杂。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种混合烃中二氧化碳提取系统,解决了现有脱碳工艺操作流程复杂,难以操控,且整体设备规模过大导致资源浪费的问题。
2、本发明的另一目的是提供一种混合烃中二氧化碳提取工艺,提高了混合烃中co2的回收率和提纯率。
3、本发明所采用的第一种技术方案是,混合烃中二氧化碳提取系统,包括通过管道连通有co2混合液烃和稳定轻烃液化气塔的萃取脱碳塔,萃取脱碳塔顶部通过管道依次连通脱碳冷凝器和脱碳回流罐,脱碳回流罐通过管道与萃取脱碳塔连通,萃取脱碳塔底部还通过管道连通有脱碳重沸器,脱碳重沸器通过二次蒸汽管a和液相输出管a分别与萃取脱碳塔连通;
4、脱碳回流罐还通过管道连通有co2提纯塔,co2提纯塔顶部通过管道依次连通有co2回收冷凝器和co2回收回流罐,co2回收回流罐通过管道与co2提纯塔连通,co2提纯塔底部通过管道连通有co2回收重沸器和co2过冷器,co2回收重沸器分别通过二次蒸汽管b和液相输出管b与co2提纯塔连通,co2过冷器通过管道与co2储罐区连通。
5、本发明第一种技术方案的特征还在于,
6、稳定轻烃液化气塔与萃取脱碳塔连通管道上设置有流量控制阀,萃取脱碳塔与脱碳冷凝器连通管道上连通有放空管线a,连通放空管线a管道上设置有截止阀;
7、脱碳回流罐通过管道连通有放空管线b,连通放空管线b管道上依次设置有截止阀和脱碳回流罐压力控制阀;
8、脱碳回流罐与萃取脱碳塔连通管道上依次设置有萃取脱碳塔回流泵和回流流量控制阀。
9、脱碳重沸器通过管道连通有贫气气源和产品气输出单元,贫气气源与脱碳重沸器连通管道上设置有脱碳重沸器流量温度控制阀,脱碳重沸器与产品气输出单元连通的管道上设置有截止阀。
10、萃取脱碳塔底部通过管道连通有脱乙烷塔,萃取脱碳塔与脱乙烷塔连通管道上依次设置有截止阀和萃取脱碳塔液位控制阀。
11、脱碳回流罐与co2提纯塔连通管道上设置有脱碳回流罐液位控制阀,co2提纯塔与co2回收冷凝器连通管道上连通有放空管线c,连通放空管线c管道上设置有截止阀;
12、co2回收回流罐还通过管道连通有co2不凝气压缩机,co2回收回流罐与co2不凝气压缩机连通管道上依次设置有截止阀和co2回收回流罐压力控制阀,co2不凝气压缩机通过管道连通有脱甲烷塔;
13、co2回收回流罐与co2提纯塔连通管道上依次设置有co2提纯塔回流泵、流量传感器和co2回收回流罐液位控制阀。
14、co2回收重沸器还通过管道连通有脱乙烷塔和乙烷气下游单元,脱乙烷塔与co2回收重沸器连通管道上设置有co2提纯塔底流量温度控制阀,co2回收重沸器与乙烷气下游单元连通管道上设置有截止阀。
15、co2提纯塔与co2过冷器连通管道上依次设置有截止阀和co2提纯塔底液位控制阀。
16、脱碳冷凝器、co2回收冷凝器和co2过冷器分别通过管道连通有冷凝剂丙烷输送单元,冷凝剂丙烷输送单元与脱碳冷凝器连通管道、冷凝剂丙烷输送单元与co2回收冷凝器连通管道和冷凝剂丙烷输送单元与co2过冷器连通管道上分别设置有脱碳冷凝器温度控制阀、co2回收冷凝器液位控制阀和co2过冷器液位控制阀。
17、脱碳冷凝器、co2回收冷凝器和co2过冷器还通过管道与低压气态丙烷排出单元连通。
18、本发明的第二种技术方案是,混合烃中二氧化碳提取工艺,开启流量控制阀,co2混合液烃和稳定轻烃进入萃取脱碳塔进行萃取反应,萃取的co2气体进入脱碳冷凝器经丙烷冷却至-15℃~-25℃后进入脱碳回流罐,在脱碳回流罐闪蒸去除不凝气后经萃取脱碳塔回流泵增压至2.63mpa~2.7mpa后回到萃取脱碳塔;
19、co2混合液烃和稳定轻烃萃取反应生成的凝液流入萃取脱碳塔底部成为塔盘液进入脱碳重沸器,开启脱碳重沸器流量温度控制阀,贫气进入脱碳重沸器,塔盘液升温至26℃~30℃形成二次蒸汽和液相,二次蒸汽进入萃取脱碳塔和自脱碳回流罐回到萃取脱碳塔的液态co2进行热交换使液态co2气化,液相进入萃取脱碳塔后,开启萃取脱碳塔液位控制阀进入脱乙烷塔;
20、脱碳回流罐内的液体co2在脱碳回流罐液位控制阀的作用下进入co2提纯塔,液体co2流至co2提纯塔底部进入co2回收重沸器,在乙烷的作用下加热至-8℃~-15℃形成二次蒸汽和液相,二次蒸汽回到co2提纯塔内与液体co2进行热交换,开启co2提纯塔底液位控制阀,将进入co2提纯塔的液相输送至co2过冷器,经co2过冷器冷却至-21℃~-23℃后输送至co2储罐区;
21、蒸发的co2气体进入co2回收冷凝器冷却至-20℃~-25℃进入co2回收回流罐,在co2回收回流罐闪蒸去除不凝气后经co2提纯塔回流泵增压至2.4mpa~2.6mpa回到co2提纯塔,开启co2回收回流罐压力控制阀,co2回收回流罐内不凝气进入co2不凝气压缩机,然后输送至脱甲烷塔。
22、本发明的有益效果是,
23、(1)本发明混合烃中二氧化碳提取系统整体规模适中,提高了现有资源的利用效率,结构简便容易操控。
24、(2)本发明混合烃中二氧化碳提取工艺实现了co2和c2+液烃的有效分离,使的co2回收率可以高达95%以上,且无需进一步提浓和冷凝处理,得到的副产食品级co2液体可以用于提高项目经济效益,实现含烃凝液中co2的经济有效回收;并且提取工艺流程简单,无需复杂操控,降低了应操控失误导致的设备损坏问题。
技术特征:1.混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,包括通过管道连通有co2混合液烃(26)和稳定轻烃液化气塔(32)的萃取脱碳塔(1),所述萃取脱碳塔(1)顶部通过管道依次连通脱碳冷凝器(2)和脱碳回流罐(4),所述脱碳回流罐(4)通过管道与萃取脱碳塔(1)连通,所述萃取脱碳塔(1)底部还通过管道连通有脱碳重沸器(9),所述脱碳重沸器(9)通过二次蒸汽管a(38)和液相输出管a(39)分别与萃取脱碳塔(1)连通;
2.根据权利要求1所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述稳定轻烃液化气塔(32)与萃取脱碳塔(1)连通管道上设置有流量控制阀,所述萃取脱碳塔(1)与脱碳冷凝器(2)连通管道上连通有放空管线a(27),连通所述放空管线a(27)管道上设置有截止阀;
3.根据权利要求2所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述脱碳重沸器(9)通过管道连通有贫气气源(28)和产品气输出单元(29),所述贫气气源(28)与脱碳重沸器(9)连通管道上设置有脱碳重沸器流量温度控制阀(10),所述脱碳重沸器(9)与产品气输出单元(29)连通的管道上设置有截止阀。
4.根据权利要求3所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述萃取脱碳塔(1)底部通过管道连通有脱乙烷塔(33),所述萃取脱碳塔(1)与脱乙烷塔(33)连通管道上依次设置有截止阀和萃取脱碳塔液位控制阀(11)。
5.根据权利要求4所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述脱碳回流罐(4)与co2提纯塔(12)连通管道上设置有脱碳回流罐液位控制阀(6),所述co2提纯塔(12)与co2回收冷凝器(13)连通管道上连通有放空管线c(37),连通所述放空管线c(37)管道上设置有截止阀;
6.根据权利要求5所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述co2回收重沸器(19)还通过管道连通有脱乙烷塔(33)和乙烷气下游单元(34),所述脱乙烷塔(33)与co2回收重沸器(19)连通管道上设置有co2提纯塔底流量温度控制阀(20),所述co2回收重沸器(19)与乙烷气下游单元(34)连通管道上设置有截止阀。
7.根据权利要求6所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述co2提纯塔(12)与co2过冷器(22)连通管道上依次设置有截止阀和co2提纯塔底液位控制阀(21)。
8.根据权利要求7所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述脱碳冷凝器(2)、co2回收冷凝器(13)和co2过冷器(22)分别通过管道连通有冷凝剂丙烷输送单元(35),所述冷凝剂丙烷输送单元(35)与脱碳冷凝器(2)连通管道、冷凝剂丙烷输送单元(35)与co2回收冷凝器(13)连通管道和冷凝剂丙烷输送单元(35)与co2过冷器(22)连通管道上分别设置有脱碳冷凝器温度控制阀(3)、co2回收冷凝器液位控制阀(14)和co2过冷器液位控制阀(23)。
9.根据权利要求8所述的混合烃中二氧化碳提取系统,其特征在于,所述脱碳冷凝器(2)、co2回收冷凝器(13)和co2过冷器(22)还通过管道与低压气态丙烷排出单元(36)连通。
10.混合烃中二氧化碳提取工艺,其特征在于,使用如权利要求9所述的混合烃中二氧化碳提取系统,开启流量控制阀,co2混合液烃(26)和稳定轻烃进入萃取脱碳塔(1)进行萃取反应,萃取的co2气体进入脱碳冷凝器(2)经丙烷冷却至-15℃~-25℃后进入脱碳回流罐(4),在脱碳回流罐(4)闪蒸去除不凝气后经萃取脱碳塔回流泵(7)增压至2.63mpa~2.7mpa后回到萃取脱碳塔(1);
技术总结本发明公开的混合烃中二氧化碳提取系统,包括连通气源的萃取脱碳塔,萃取脱碳塔依次连通脱碳冷凝器和脱碳回流罐,萃取脱碳塔底部连通有脱碳重沸器;脱碳回流罐通过管道连通CO<subgt;2</subgt;提纯塔,CO<subgt;2</subgt;提纯塔顶部通过管道依次连通有CO<subgt;2</subgt;回收冷凝器和CO<subgt;2</subgt;回收回流罐,CO<subgt;2</subgt;提纯塔底部连通CO<subgt;2</subgt;回收重沸器和CO<subgt;2</subgt;过冷器,CO<subgt;2</subgt;过冷器通过管道与CO<subgt;2</subgt;储罐区连通。本发明的提取工艺先对发生萃取反应混合液烃和稳定轻烃进行脱碳,再将脱碳后的CO<subgt;2</subgt;液体送入CO<subgt;2</subgt;提纯塔进行提纯获取CO<subgt;2</subgt;产品。本发明的混合烃中二氧化碳提取系统和工艺解决了现有脱碳工艺操作流程复杂,难以操控的问题,且提高CO<subgt;2</subgt;的回收率和提纯率。技术研发人员:张磊,刘子兵,常志波,邱鹏,郑欣,李艳芳,王智,胡涛,刘静,李亚萍,解智堂,张振宇受保护的技术使用者:长庆工程设计有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/18本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/132228.html
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