一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝的制作方法
【專利摘要】一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，包括如下步驟：來自廠外提供的油田伴生氣依次經(jīng)過原料沉降脫水脫雜、撬裝機組氣液分離、輕烴精制、工藝廢水廢烴回收過程，生成凈化干氣、C3，C4液化氣及液體烴。本發(fā)明采用撬裝設計，多套撬裝機組并聯(lián)布置，有效解決裝置加工量大幅變化的適應能力，操作彈性34~136%，工藝廢水中的重烴、排出的氣態(tài)烴全部加以回收利用，工藝污水全部回收處理回用，干氣全部得到有效利用，工藝上做到零排放。
【專利說明】—種油田伴生氣輕烴回收利用工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工領域，關于烴回收利用的工藝，特別是一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝。
【背景技術】
[0002]從油田伴生氣中回收輕烴凝液經(jīng)常采用的工藝包括油吸收法、吸附法、冷凝法。國內(nèi)外近20多年已建成的凝液回收裝置大多采用冷凝法。冷凝法回收凝液工藝就是在一定壓力下將油田伴生氣中的C2+ (或C3+)組分在低溫冷凝后進行氣液分離以達到回收油田伴生氣凝液的目的。冷凝分離分成淺冷和深冷兩大類，制冷溫度一般在-25'40°C左右的冷凝工藝為淺冷工藝；制冷溫度一般在-9(T-100°C左右的冷凝工藝為深冷工藝。在深冷回收裝置中，以制冷劑作為輔助冷源，膨脹機制冷作為主冷源的混合制冷方法，其制冷溫度低，液烴回收率高，對氣源條件變換適應性強，但存在投資大，能耗高，經(jīng)濟效益不佳等問題。
[0003]通常石油化工系統(tǒng)采用的設備多屬大型設備，整個工藝由多個大型的操作單元構(gòu)成，在原料能夠保證的前提下，這種方法可以提高效率，增加效益。但是當原料不能達到大型裝置的開工條件時，就不得不停工儲備原料，再次開工時就會增加成本，如何避免這部分支出，需要從工藝設計上著手解決。CN102504860A中，雖然改進了工藝，在氣液分離和冷凝器之間增加換熱器，但是也只是用到了一套壓縮工藝，當原料氣量波動時，也存在操作不靈活等問題。
[0004]傳統(tǒng)淺冷回收工藝，冷凝處理后的干氣C3+組分含量仍較高，對其進一步回收難度較大。在生產(chǎn)過程中，原料緩沖罐、分液罐、分離器等設備底部都可能排放廢液，此廢液為含烴廢水。常用的處理方式是從污水管網(wǎng)排出，這種處理方式是對資源的浪費。
[0005]隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴格，重點行業(yè)節(jié)能減排及“零”排放關鍵技術成為清潔生產(chǎn)及循環(huán)經(jīng)濟技術開發(fā)的主要內(nèi)容。
[0006]油田伴生氣輕烴回收工藝技術難點在于:(I)加工量大幅變化的適應能力；(2)廢水、廢烴、廢氣的零排放問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種新的油田伴生氣輕烴回收利用工藝，能夠有效解決油田伴生氣加工量大幅變化適應能力問題，以及廢水、廢烴的回收問題。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下方案予以實現(xiàn):
一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，包括如下步驟:油田伴生氣先經(jīng)原料沉降脫水脫雜、撬裝機組氣液分離、輕烴精制、工藝廢水廢烴回收，生成凈化干氣C3，C4液化氣及液體烴，撬裝機組采用多套撬裝機組并聯(lián)布置，工藝廢水廢烴回收過程中排放的液體、氣體通過烴回收裝置和原料存放裝置全部回收；
上述撬裝機組包括原料氣壓縮撬、原料氣吸附干燥脫水撬、原料氣氨冷撬；上述多套撬裝機組是采用1~4套所述撬裝機組并聯(lián)布置；
上述多套撬裝機組并聯(lián)布置工藝操作彈性34~136% ；
上述工藝廢水廢烴回收過程中各儲罐底部排放的液體用烴回收裝置加以回收，中部排放的液體送進料管回用，頂部排出的氣體返回原料存放裝置；
上述工藝廢水廢烴回收過程中儲罐底部排放的液體采用用一級壓縮機出口氣體壓送至烴回收裝置。 [0009]本發(fā)明的有益效果，采用撬裝設計，多套小型撬裝機組并聯(lián)，可根據(jù)油田伴生氣產(chǎn)量變化調(diào)整相應的加工量，與傳統(tǒng)單套大型設備工藝相比，靈活度較高，避免因油氣產(chǎn)量不足導致停工再開工造成的損失，節(jié)約能源的同時增加了企業(yè)的效益。工藝過程分離出的含烴廢水通過廢水廢烴回收工藝實現(xiàn)烴水分離，將分離出的烴類送至進料管回用，產(chǎn)生的廢水自壓到循環(huán)水池，做到生產(chǎn)污水“零”排放，干氣全部得到有效利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝工藝流程圖
圖2為本發(fā)明一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝撬裝機組氣液分離流程圖 圖3是廢水廢烴回收工藝流程圖
圖中A.原料氣，B.凈化干氣，C.液化氣，D.輕油，E.來自壓縮機一級出口氣，F(xiàn).殘液，G.排空氣
1-1.原料緩沖iil，l-2a/b/c/d.攝裝機組，1-3.殘液回收壓送--!，1-4.脫乙燒塔，1-5.脫乙烷塔頂氨冷器，1-6.脫乙烷塔頂回流罐，1-7.脫乙烷塔頂回流泵，1-8.脫乙烷塔底重沸器，1-9.脫丁烷塔，1-10.脫丁烷塔頂回流泵，1-11.脫丁烷塔頂水冷卻器，1-12.脫丁烷塔頂回流罐，1-13.脫丁烷塔底重沸器，1-14.脫丁烷塔底產(chǎn)品泵，1-15.穩(wěn)定輕油冷卻器
2-1.一級進氣緩沖罐，2-2.—級壓縮機，2-3.氣壓機中間冷卻器，2-4.氣壓機中間分液罐，2-5.氣壓機一級出口二次冷卻器，2-6.氣壓機一級出口二次分液罐，2-7.吸附干燥塔，2-8.粉塵過濾器，2-9.“四股流”換熱器，2-10.氨蒸發(fā)器，2-11.氨冷原料氣液分離罐
1.除雜后的原料氣，2.原料緩沖罐罐底殘液，3.氣壓機中間分液罐罐底游離水，4.二次分液罐罐底游離水，5.脫乙烷塔頂回流罐排出的干氣，6.氨冷原料氣液分離罐罐底液體，7.氨冷原料氣液分離罐罐頂干氣
3-1.工藝污水收集及烴回收罐,3-2.回收烴泵
8.輕烴氣體，9.自一級進氣分液罐底來的殘液，10.自一級進出口緩沖罐來的殘液，
11.自氣壓機中間分液罐來的殘液，12.自氨冷原料氣液分離罐來的殘液，13.自干燥進料氣液分離罐來的殘液，14.自粗過濾器來的殘液，15.自除油過濾器來的殘液，16.自干燥分液罐來的殘液，17.自粉塵過濾器來的殘液，18.自殘液壓送罐來的殘液，19.回收輕烴后的工藝水，20.液體烴
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步的說明:
實施例1
(I)由廠外來的油田伴生氣原料氣A的溫度≤40°C，壓力約0.2~0.3MpaG，流量8000(T90000Nm3/d，首先進入裝置原料氣緩沖罐1_1，脫除機械雜質(zhì)及可能帶入的游離水，游離水排入殘液回收壓送罐1-3。
[0012](2)除雜后的原料氣分四路經(jīng)流量控制進入I組原料氣壓縮撬裝機組。原料氣經(jīng)一級進氣緩沖罐2-1再次脫水后，進入一級壓縮機2-2，升壓后的氣體經(jīng)氣壓機中間冷卻器
2-3冷至40°C左右進入氣壓機中間分液罐2-4。從罐底分出游離水3，經(jīng)自控排出回收，從氣壓機中間分液罐2-4頂流出的原料汽進入氣壓機一級出口二次冷卻器2-5，該冷卻器的冷源是出“四股流”換熱器的“干氣”，將自氣壓機中間分液罐頂來的伴生氣再次降溫到28°C~32 °C后，進入氣壓機一級出口二次分液罐2-6進行氣液分離，罐底的液體4經(jīng)液位自控閥流出進行烴及水回收。自罐頂流出的氣烴，含有一定的飽和水蒸汽，送至原料氣吸附干燥脫水撬裝組中的吸附干燥塔2-7底進料，在吸附干燥塔中裝有4A球狀分子篩，利用其強的吸水性，脫除原料中的微量水，出吸附干燥塔的氣體常壓露點< _60°C，壓力2.4MPa (a)的露點(-32°C，采用I套撬裝機組時，操作彈性34%
出吸附干燥塔的原料氣經(jīng)粉塵過濾器2-8后進入“四股流”換熱器2-9，在“四股流”換熱器換熱器中熱源為原料氣(一股)，冷源為:脫乙烷塔頂回流罐排出的干氣5 (二股)，氨冷原料氣液分離罐2-11罐頂?shù)母蓺? (三股)，氨冷原料氣液分離罐底的液體6 (四股)。經(jīng)此四股流換熱器后，原料氣溫度降至約5°C~10°C，再入氨蒸發(fā)器2-10進一步冷凝冷卻到_25°C，進入氨冷原料氣液分離罐2-11，罐底液體6經(jīng)液位控制至“四股流”換熱器換熱后進入脫乙烷塔1-4中部進行蒸餾分離。
[0013](3)輕烴精制過程是在脫乙烷塔和脫丁烷塔內(nèi)進行，塔內(nèi)裝填高效規(guī)整填料，采用全回流操作。從脫乙烷塔1-4頂出的氣體主要有C2、少量C3及氧氣、氮氣、二氧化碳氣體。經(jīng)脫乙烷塔頂氨冷器1-5冷凝冷卻后，進入脫乙烷塔頂回流罐1-6，進行氣液分離，氣體經(jīng)壓控閥后進入撬裝機組的“四股流”換熱器2-9，出換熱器溫度在0°C以上，與出“四股流”換熱器的來自氨冷原料氣液分離罐頂干氣7合并后，去氣壓機一級出口二次冷卻器2-5作冷源，出氣壓機一級出口二次冷卻器2-5的干氣并入干氣出裝置道，回流罐中液體用回流泵1-7抽出，全部進入脫乙烷塔1-4頂部作回流。
[0014]脫乙烷塔1-4底用立式重沸器1-8供熱，重沸器的作用是為了蒸出脫乙烷塔底部油中的C1、C2、C02等。
[0015]脫丁烷塔1-9亦采用高效規(guī)整填料，從脫丁烷塔1-9頂出的氣體進入水冷卻器
1-11冷凝，出水冷卻器的物料進入脫丁烷塔頂回流罐1-12進行氣、液分離。少量C1、C2及CO2等，壓控后排入干氣管道出裝置。液體用泵1-10抽出，一部分作塔頂回流，一部分作為液化氣C送出至裝置外的球罐區(qū)。
[0016]在原料氣吸附干燥脫水撬裝組中，設有再生循環(huán)系統(tǒng)，流程走向是:先從原料氣進干燥器的管道中，引進適量氣體進入干燥再生風冷卻器。冷卻后進入干燥再生分液罐。脫除冷凝液(水及少量烴)，罐頂氣體經(jīng)循環(huán)風機增壓后，進入再生電加熱器，升溫后，進入分子篩吸附干燥中的一具頂部(有兩具，其中一具運行，一具再生，程序交替進行)，使吸附干燥塔中的分子篩解吸脫水，含水量大的再生氣從吸附干燥塔底部流出，進干燥再生風冷卻器將水冷凝，進入底部排出，頂部氣體再進入循環(huán)風機，繼續(xù)循環(huán)脫水。
[0017]干燥脫水氣體是閉路循環(huán)，只是首次引入，以后根據(jù)需要適當補充即可。
[0018](4)工藝廢水廢烴回收過程:為原料氣緩沖罐1-1、一級進氣緩沖罐2-1、干燥再生分液罐罐底排放的液體集中放入殘液壓送罐1-3，再用一級壓縮機出口氣體壓送至工藝污水收集及烴回收罐3-1加以回收。來自壓縮機一級出口氣E將殘液壓送至工藝污水收集及烴回收罐3-1后返回原料緩沖罐1-1中，進行回收。
[0019]其它罐底排出的液體，經(jīng)液位控制，閉路放入烴回收罐3-1，在該罐分成“三相”，上部為含飽和水汽的輕烴氣體8，返回原料氣緩沖罐1-1進口管，加以回收；中部為液體烴20，用烴回收泵3-2抽出，送至脫乙烷塔1-4進料管回收；罐底“廢水”不含重質(zhì)油，水中所含烴類量極少，自壓至循環(huán)水池。因該水是回收的冷凝水，水質(zhì)很好，可作為循環(huán)水的補充水，做到生產(chǎn)污水零排放。
[0020]實施例2
(I)由廠外來的油田伴生氣原料氣A的溫度≤40°C，壓力約0.8~1.2MpaG，流量300000^360000Nm3/d,首先進入裝置原料氣緩沖罐1_1，脫除機械雜質(zhì)及可能帶入的游離水，游離水排入殘液回收壓送罐1-3。
[0021](2)除雜后的原料氣分四路經(jīng)流量控制進入I組原料氣壓縮撬裝機組。原料氣經(jīng)一級進氣緩沖罐2-1再次脫水后，進入一級壓縮機2-2，升壓后的氣體經(jīng)氣壓機中間冷卻器
2-3冷至40°C左右進入氣壓機中間分液罐2-4。從罐底分出游離水3，經(jīng)自控排出回收，從氣壓機中間分液罐2-4頂流出的原料汽進入氣壓機一級出口二次冷卻器2-5，該冷卻器的冷源是出“四股流”換熱器的“干氣”，將自氣壓機中間分液罐頂來的伴生氣再次降溫到28°C~32 °C后，進入氣壓機一級出口二次分液罐2-6進行氣液分離，罐底的液體4經(jīng)液位自控閥流出進行烴及水回收。自罐頂流出的氣烴，含有一定的飽和水蒸汽，送至原料氣吸附干燥脫水撬裝組中的吸附干燥塔2-7底進料，在吸附干燥塔中裝有4A球狀分子篩，利用其強的吸水性，脫除原料中的微量水，出吸附干燥塔的氣體常壓露點< _60°C，壓力2.4MPa (a)的露點(-32°C，采用4套撬裝機組時，操作彈性136%
出吸附干燥塔的原料氣經(jīng)粉塵過濾器2-8后進入“四股流”換熱器2-9，在“四股流”換熱器換熱器中熱源為原料氣(一股)，冷源為:脫乙烷塔頂回流罐排出的干氣5 (二股)，氨冷原料氣液分離罐2-11罐頂?shù)母蓺? (三股)，氨冷原料氣液分離罐底的液體6 (四股)。經(jīng)此四股流換熱器后，原料氣溫度降至約5°C~10°C，再入氨蒸發(fā)器2-10進一步冷凝冷卻到_25°C，進入氨冷原料氣液分離罐2-11，罐底液體6經(jīng)液位控制至“四股流”換熱器換熱后進入脫乙烷塔1-4中部進行蒸餾分離。
[0022]( 3 )輕烴精制過程是在脫乙烷塔和脫丁烷塔內(nèi)進行，塔內(nèi)裝填高效規(guī)整填料，采用全回流操作。從脫乙烷塔1-4頂出的氣體主要有C2、少量C3及氧氣、氮氣、二氧化碳氣體。經(jīng)脫乙烷塔頂氨冷器1-5冷凝冷卻后，進入脫乙烷塔頂回流罐1-6，進行氣液分離，氣體經(jīng)壓控閥后進入撬裝機組的“四股流”換熱器2-9，出換熱器溫度在0°C以上，與出“四股流”換熱器的來自氨冷原料氣液分離罐頂干氣7合并后，去氣壓機一級出口二次冷卻器2-5作冷源，出氣壓機一級出口二次冷卻器2-5的干氣并入干氣出裝置道，回流罐中液體用回流泵1-7抽出，全部進入脫乙烷塔1-4頂部作回流。
[0023]脫乙烷塔1-4底用立式重沸器1-8供熱，重沸器的作用是為了蒸出脫乙烷塔底部油中的C1、C2、C02等。
[0024]脫丁烷塔1-9亦采用高效規(guī)整填料，從脫丁烷塔1-9頂出的氣體進入水冷卻器1-11冷凝，出水冷卻器的物料進入脫丁烷塔頂回流罐1-12進行氣、液分離。少量C1、C2及CO2等，壓控后排入干氣管道出裝置。液體用泵1-10抽出，一部分作塔頂回流，一部分作為液化氣C送出至裝置外的球罐區(qū)。[0025]在原料氣吸附干燥脫水撬裝組中，設有再生循環(huán)系統(tǒng)，流程走向是:先從原料氣進干燥器的管道中，引進適量氣體進入干燥再生風冷卻器。冷卻后進入干燥再生分液罐。脫除冷凝液(水及少量烴)，罐頂氣體經(jīng)循環(huán)風機增壓后，進入再生電加熱器，升溫后，進入分子篩吸附干燥中的一具頂部(有兩具，其中一具運行，一具再生，程序交替進行)，使吸附干燥塔中的分子篩解吸脫水，含水量大的再生氣從吸附干燥塔底部流出，進干燥再生風冷卻器將水冷凝，進入底部排出，頂部氣體再進入循環(huán)風機，繼續(xù)循環(huán)脫水。
[0026]干燥脫水氣體是閉路循環(huán)，只是首次引入，以后根據(jù)需要適當補充即可。
[0027](4)工藝廢水廢烴回收過程:為原料氣緩沖罐1-1、一級進氣緩沖罐2-1、干燥再生分液罐罐底排放的液體集中放入殘液壓送罐1-3，再用一級壓縮機出口氣體壓送至工藝污水收集及烴回收罐3-1加以回收。來自壓縮機一級出口氣E將殘液壓送至工藝污水收集及烴回收罐3-1后返回原料緩沖罐1-1中，進行回收。
[0028]其它罐底排出的液體，經(jīng)液位控制，閉路放入烴回收罐3-1，在該罐分成“三相”，上部為含飽和水汽的輕烴氣體8，返回原料氣緩沖罐1-1進口管，加以回收；中部為液體烴20，用烴回收泵3-2抽出，送至脫乙烷塔1-4進料管回收；罐底“廢水”不含重質(zhì)油，水中所含烴類量極少，自壓至循環(huán)水池。因該水是回收的冷凝水，水質(zhì)很好，可作為循環(huán)水的補充水，做到生產(chǎn)污水零排放。
【權(quán)利要求】
1.一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，包括如下步驟:油田伴生氣先經(jīng)原料沉降脫水脫雜、撬裝機組氣液分離、輕烴精制、工藝廢水廢烴回收，生成凈化干氣C3，C4液化氣及液體烴，其特征在于:所述撬裝機組采用多套撬裝機組并聯(lián)布置；所述工藝廢水廢烴回收過程中排放的液體、氣體通過烴回收裝置和原料存放裝置全部回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，其特征在于:所述撬裝機組包括原料氣壓縮撬、原料氣吸附干燥脫水撬、原料氣氨冷撬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，其特征在于:所述多套撬裝機組是采用1~4套所述撬裝機組并聯(lián)布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，其特征在于:采用所述多套撬裝機組并聯(lián)布置工藝操作彈性34~136%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，其特征在于:所述工藝廢水廢烴回收過程中各儲罐底部排放的液體送烴回收裝置加以回收，中部排放的液體送進料管回用，頂部排出的氣體返回原料存放裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種油田伴生氣輕烴回收利用工藝，其特征在于:所述工藝廢水廢烴回收過程中儲罐底部排放的液體采用一級壓縮機出口氣體壓送至烴回收裝置。
【文檔編號】C10L3/12GK103525449SQ201310474290
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】陳磊, 胡德樹 申請人:寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司