一種超低壓油田伴生氣lng、lpg和ngl生產(chǎn)過(guò)程的增壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油田伴生氣增壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低壓油田伴生氣LNG、LPG和NGL生產(chǎn)過(guò)程的增壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴生氣是油田石油伴生氣，是原油的揮發(fā)性部分，屬石油質(zhì)可燃性氣體，為優(yōu)質(zhì)燃料和化工原料，主要來(lái)源于油井套管、站點(diǎn)氣液分離、油罐揮發(fā)及原油穩(wěn)定等等。
[0003]以往，由于伴生氣分散且量不大，處理工藝復(fù)雜，投資較高，大多采取燃燒或直接排放等方式處理，這既污染了環(huán)境，也浪費(fèi)了資源，同時(shí)存在安全隱患，與全球節(jié)能、減排、低碳經(jīng)濟(jì)和綠色發(fā)展的理念不相符。
[0004]伴生氣具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。伴生氣經(jīng)處理后，可回收的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品有:LPG (液化石油氣)、NGL (穩(wěn)定輕烴或混烴)和干氣(脫輕烴的天然氣)，干氣除作為值班點(diǎn)、加熱爐、導(dǎo)熱油和發(fā)電機(jī)的燃料氣外，剩余的干氣可生產(chǎn)CNG (壓縮天然氣)和LNG (液化天然氣)，當(dāng)氣量較大時(shí)，也可建設(shè)輸氣管線(xiàn)外銷(xiāo)。
[0005]LNG自身的優(yōu)勢(shì):(I)體積小，便于運(yùn)輸。LNG的體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，大大方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸。LNG比水輕，其重量?jī)H為同體積水的45%。便于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸。LNG儲(chǔ)存效率高、占地少、投資省，用于城市干線(xiàn)供氣和支線(xiàn)管網(wǎng)，可節(jié)省大量的工程投資，而且經(jīng)濟(jì)，供氣范圍廣。(2)生產(chǎn)、使用比較安全。LNG安全性高，其著火溫度為6500C ；比汽油高230多度；LNG爆炸極限4.7%?15%，汽油為1%?5%，高出3?4.7倍；LNG密度為470Kg/m3左右，汽油為700Kg/m3左右；不含一氧化碳，不會(huì)引起一氧化碳中毒。(3)有利于保護(hù)環(huán)境，生產(chǎn)技術(shù)成熟。
[0006]油田伴生氣來(lái)氣壓力lOkPa，而LNG生產(chǎn)壓力一般在5500KPa以上，理論的壓比在50以上，目前沒(méi)有任何一種增壓設(shè)備能直接滿(mǎn)足如此大的增壓壓力。
[0007]往復(fù)式壓縮機(jī)具有進(jìn)出口壓力范圍較寬、流量可調(diào)節(jié)范圍較大、壓比大、壓力適用范圍廣和效率高等優(yōu)點(diǎn)。但其外形尺寸大和機(jī)體笨重，排氣量受氣缸直徑的限制而較小，運(yùn)行時(shí)排氣不連續(xù)，只適用于小排量、高壓比工況。一般用于流量不太大或工作壓力高的輸送增壓條件。
[0008]螺桿式壓縮機(jī)的特點(diǎn)是速度較高，機(jī)身輕，尺寸小，無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，慣性力小，振動(dòng)較小，流量均勾，終溫、終壓較低，流量與壓力無(wú)關(guān)，調(diào)節(jié)時(shí)高效率范圍廣，無(wú)喘振現(xiàn)象。當(dāng)氣量較小、進(jìn)氣壓力比較平穩(wěn)時(shí)，可選用螺桿式壓縮機(jī)。
[0009]對(duì)于以上兩種壓縮機(jī)的選型，與伴生氣脫硫脫碳、脫水工藝等凈化工藝密切相關(guān)，最終增壓的壓力與LNG液化能耗相互影響。壓力越高，增壓功率增加，液化容易，液化功率將降低，反之，液化功率將增大，需要選擇二者總能耗最低的方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種超低壓油田伴生氣LNG、LPG和NGL生產(chǎn)過(guò)程的增壓系統(tǒng)，滿(mǎn)足LNG、LPG和NGL生產(chǎn)的氣質(zhì)指標(biāo)要求。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0012]一種超低壓油田伴生氣LNG、LPG和NGL生產(chǎn)過(guò)程的增壓系統(tǒng)，包括與油田伴生氣管線(xiàn)依次連接的原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)、凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)；
[0013]所述原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)由一級(jí)壓縮機(jī)、一級(jí)換熱器、一級(jí)分離器、脫硫脫碳裝置、分子篩脫水裝置依次連接組成，所述凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)由二級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)換熱器、二級(jí)分離器、精脫硫脫汞塔依次連接組成，所述油田伴生氣管線(xiàn)與一級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)口連接，所述分子篩脫水裝置通過(guò)管線(xiàn)與與二級(jí)壓縮機(jī)連接，所述油田伴生氣經(jīng)過(guò)原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)、凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)增壓后壓比為50以上。
[0014]所述一級(jí)壓縮機(jī)為螺桿式壓縮機(jī)，所述一級(jí)壓縮機(jī)的壓比為11~12。
[0015]所述二級(jí)壓縮機(jī)為往復(fù)式壓縮機(jī)，二級(jí)壓縮機(jī)的壓比為4~5。
[0016]所述一級(jí)分離器為臥式分離器，二級(jí)分離器為立式分離器。
[0017]所述一級(jí)分離器的頂部依次與脫硫脫碳裝置、分子篩脫水裝置連接，一級(jí)分離器的中下部通過(guò)管線(xiàn)與脫乙烷塔連通。
[0018]所述二級(jí)分離器的頂部與精脫硫脫汞塔連接，二級(jí)分離器的中下部通過(guò)管線(xiàn)與脫乙烷塔連通。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用螺桿式與往復(fù)式壓縮機(jī)組合方式進(jìn)行二級(jí)增壓。原料氣一級(jí)增壓采用螺桿式壓縮機(jī)技術(shù)，具有壓比高，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，凈化氣二級(jí)增壓選擇往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)，具有成熟可靠的特點(diǎn)；原料氣和凈化氣壓力綜合確定技術(shù)，原料氣一級(jí)增壓壓力為1200KPa，凈化氣二級(jí)增壓壓力為5400KPa，具有選擇合理，充分利用壓縮機(jī)能量和滿(mǎn)足LNG工藝要求的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的流程示意圖；
[0021]圖2是原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)示意圖；
[0022]圖3是凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖中:1、一級(jí)壓縮機(jī)；2、一級(jí)換熱器；3、一級(jí)分離器；4、原料氣計(jì)量調(diào)壓閥；5、脫硫脫碳裝置；6、分子篩脫水裝置；7、導(dǎo)熱油爐；8、二級(jí)壓縮機(jī)；9、二級(jí)換熱器；10、二級(jí)分離器；11、精脫硫脫未塔；12、脫乙燒塔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1:
[0025]本實(shí)施例提供了一種如圖1、2、3所示的超低壓油田伴生氣LNG、LPG和NGL生產(chǎn)過(guò)程的增壓系統(tǒng)，包括與油田伴生氣管線(xiàn)依次連接的原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)、凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)；
[0026]原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)由一級(jí)壓縮機(jī)1、一級(jí)換熱器2、一級(jí)分離器3、脫硫脫碳裝置5、分子篩脫水裝置6依次連接組成，凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)由二級(jí)壓縮機(jī)8、二級(jí)換熱器9、二級(jí)分離器10、精脫硫脫汞塔11依次連接組成，油田伴生氣管線(xiàn)與一級(jí)壓縮機(jī)I進(jìn)口連接，分子篩脫水裝置6通過(guò)管線(xiàn)與與二級(jí)壓縮機(jī)8連接，油田伴生氣經(jīng)過(guò)原料氣一級(jí)增壓分離系統(tǒng)、凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)增壓后壓比為50以上。
[0027]油田伴生氣來(lái)氣壓力lOkPa，而LNG、LPG、NGL生產(chǎn)壓力一般在5500KPa以上，如圖1所示，油田伴生氣經(jīng)過(guò)原料氣計(jì)量調(diào)壓閥4后進(jìn)入一級(jí)增壓凈化系統(tǒng)，通過(guò)一級(jí)壓縮機(jī)I對(duì)超低壓伴生氣增壓，再由一級(jí)換熱器2由進(jìn)行換熱后冷卻分離，一級(jí)換熱器2設(shè)有循環(huán)水系統(tǒng)與增壓后的低壓伴生氣進(jìn)行換熱，循環(huán)水系統(tǒng)來(lái)水溫度30°C，換熱后回系統(tǒng)溫度為38°C，低壓伴生氣經(jīng)換熱后進(jìn)入一級(jí)分離器3，冷卻分離為含硫凝液和低壓伴生氣，含硫凝液則直接進(jìn)入混烴分餾裝置，得到LPG、NGL產(chǎn)品，低壓伴生氣通過(guò)脫硫脫碳裝置5得到脫硫伴生氣，再經(jīng)過(guò)分子篩脫水裝置6得到脫水伴生氣，滿(mǎn)足原料氣脫硫脫碳和分子篩脫水要求，成為凈化氣；然后，凈化氣進(jìn)入凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)，通過(guò)二級(jí)壓縮機(jī)增壓得到高壓伴生氣，再通過(guò)二級(jí)換熱器9和二級(jí)分離器10進(jìn)行冷卻分離，分為管線(xiàn)分離泡沫和高壓伴生氣，管線(xiàn)分離泡沫直接進(jìn)入混烴分餾裝置，得到LPG、NGL產(chǎn)品，高壓伴生氣進(jìn)行精脫硫脫汞為高壓凈化伴生氣，經(jīng)過(guò)脫氮、冷循、重?zé)N洗滌后直接得到LNG，產(chǎn)生的重?zé)N洗滌凝液進(jìn)入混烴分餾裝置分餾得到LPG、NGL產(chǎn)品，混烴分餾裝置脫乙烷塔12產(chǎn)生的富乙烷塔頂氣再進(jìn)行脫氮、冷循、重?zé)N洗滌后直接得到LNG，油田伴生氣經(jīng)過(guò)兩級(jí)增壓分離后與LNG、LPG、NGL的運(yùn)行壓力相匹配，滿(mǎn)足LNG、LPG、NGL生產(chǎn)的氣質(zhì)指標(biāo)要求，最終得到LNG、LPG、NGL產(chǎn)品O
[0028]實(shí)施例2:
[0029]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，一級(jí)壓縮機(jī)I為螺桿式壓縮機(jī)，一級(jí)壓縮機(jī)I的壓比為11-12, 二級(jí)壓縮機(jī)8為往復(fù)式壓縮機(jī)，二級(jí)壓縮機(jī)8的壓比為4~5。
[0030]油田伴生氣來(lái)氣壓力lOkPa，經(jīng)過(guò)一級(jí)增壓凈化系統(tǒng)后，增壓壓力為1200KPa，與系統(tǒng)循環(huán)水進(jìn)行換熱降溫，經(jīng)一級(jí)分離器3分離出凝析油和水后，原料伴生氣進(jìn)入脫硫脫碳系統(tǒng)和分子篩脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫碳和脫水處理成為凈化氣，凈化氣繼續(xù)進(jìn)入凈化氣二級(jí)增壓分離系統(tǒng)增壓及冷卻分離系統(tǒng)進(jìn)行二級(jí)增壓，滿(mǎn)足5400KPa壓力要求后進(jìn)入精脫硫脫汞塔11，然后冷箱系統(tǒng)，輸出產(chǎn)品LNG，經(jīng)LNG儲(chǔ)存系統(tǒng)后裝車(chē)?yán)\(yùn)至用戶(hù)，原料氣分離器和凈化氣分離器分離出的凝析油進(jìn)入重?zé)N分餾系統(tǒng)，生成LPG和NGL，經(jīng)LPG儲(chǔ)存/NGL儲(chǔ)存系統(tǒng)后裝車(chē)?yán)\(yùn)至用戶(hù)。
[0031]由于螺桿式壓縮機(jī)單級(jí)壓比高，可達(dá)到12，對(duì)伴生氣氣質(zhì)要求低，并