一種flng/flpg油氣預(yù)處理及液化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣預(yù)處理及液化方法，特別是關(guān)于一種FLNG/FLPG(浮式液化天然氣/浮式液化石油氣)油氣預(yù)處理及液化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國近海天然氣資源豐富，但是天然氣資源分散，其中相當(dāng)一部分為深海氣田、邊際小氣田和低品味天然氣資源。對于這些氣源，若采用傳統(tǒng)的海洋固定平臺或者海底管道等方式，多數(shù)氣田則會因成本或技術(shù)限制而無法投入開采。如果采用現(xiàn)有的LNG-FPSO(液化天然氣浮式生產(chǎn)儲卸裝置)，可以根據(jù)海上天然氣田的生產(chǎn)狀況靈活配置，在船上液化天然氣，再運(yùn)至目的地。這種方式具有便于迀移、可重復(fù)使用、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，對促進(jìn)我國海域尤其是深海氣田、小型氣田開發(fā)，充分利用油氣資源具有重要意義。作為LNG-FPSO的核心之一，液化工藝的設(shè)計(jì)對工程的基建成本、運(yùn)行費(fèi)用、運(yùn)行可靠性及安全性，都會產(chǎn)生很大的影響。在相關(guān)報(bào)道中指出，最適合海上的液化技術(shù)是在板翅式換熱器中通過機(jī)械制冷和液化的氮膨脹制冷循環(huán)。相似的技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到LNG調(diào)峰，比如1989年，巴布亞新幾內(nèi)亞海上Pandora氣田開發(fā)了雙氮膨脹循環(huán)；帝汶海Bayu Undan氣田開發(fā)了雙氮膨脹循環(huán)。但是現(xiàn)有采取的液化技術(shù)，卻存在海上適用性較差、常規(guī)氮膨脹工藝處理能力小、效率低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種海上適用性好、氮膨脹工藝處理能力強(qiáng)、效率高的FLNG/FLPG油氣預(yù)處理及液化方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種FLNG/FLPG油氣預(yù)處理及液化方法，其包括以下步驟:
[0005]I)設(shè)置一個(gè)包括天然氣預(yù)處理系統(tǒng)、輕烴回收分離系統(tǒng)、丙烷預(yù)冷系統(tǒng)、液化過冷系統(tǒng)和若干冷箱的油氣預(yù)處理及液化系統(tǒng)；
[0006]2)首先將從海底管道輸送的天然氣混合物輸送進(jìn)FLNG裝置的段塞流捕集器，通過段塞流捕集器將天然氣混合物分成三條管路輸送，即天然氣管路、凝析油管路和污水管路；然后將通過所述天然氣管路流出的天然氣輸送到所述天然氣預(yù)處理系統(tǒng)，將通過所述凝析油管路流出的凝析油輸送到所述輕烴回收分離系統(tǒng)，將通過所述污水管路流出的污水經(jīng)處理合格后排放；
[0007]3)將所述天然氣管路流出的天然氣進(jìn)行脫酸、脫水和脫汞預(yù)處理；
[0008]4)將預(yù)處理后的天然氣進(jìn)行輕烴回收和分離；
[0009]5)將輕烴回收后的天然氣通過丙烷循環(huán)進(jìn)行預(yù)冷；
[0010]6)將預(yù)冷后的天然氣進(jìn)行液化和過冷循環(huán)后送至LNG產(chǎn)品儲罐存儲。
[0011]所述步驟3)中，對天然氣進(jìn)行脫酸、脫水和脫汞預(yù)處理包括以下步驟:
[0012]①從所述天然氣管路流出的天然氣進(jìn)入天然氣預(yù)處理系統(tǒng)后，首先進(jìn)入脫C11+重組分裝置中進(jìn)行脫除C11+重組分處理；
[0013]②然后將從所述脫C11+重組分裝置頂部流出的天然氣輸送進(jìn)吸收塔底部，與從所述吸收塔頂部進(jìn)入的再生后的貧胺液進(jìn)行逆向接觸，脫除其中的CO2;
[0014]③將從所述吸收塔底部流出的富胺液經(jīng)控制閥減壓后輸送進(jìn)閃蒸罐，在所述閃蒸罐內(nèi)脫除了大部分溶劑的低壓燃料氣從所述閃蒸罐頂部流入所述輕烴回收分離系統(tǒng)的低壓氣壓縮機(jī)；
[0015]④將從所述閃蒸罐底部流出的富胺液與再生塔底部重沸器再生后的一部分熱貧胺液，在換熱器中換熱吸熱后，輸送到所述再生塔上部；
[0016]⑤將從所述再生塔頂部流出的酸性氣經(jīng)過海水冷器冷卻后，進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離，然后將分離后的液相用泵全部打回所述再生塔頂部；
[0017]⑥將從所述再生塔底部流出的貧胺液經(jīng)重沸器加熱后，再與從所述閃蒸罐流出的所述富胺液在所述換熱器中進(jìn)行換熱冷卻后，然后進(jìn)入冷卻器繼續(xù)冷卻，補(bǔ)充胺液和水后形成再生后的貧胺液，經(jīng)循環(huán)泵升壓打回所述吸收塔頂部；
[0018]⑦從所述吸收塔頂部流出的脫酸后的天然氣與從所述脫C11+重組分裝置底部流出的C11+重組分混合后，進(jìn)入脫水和脫汞系統(tǒng)；
[0019]⑧脫酸后的天然氣首先進(jìn)入4A分子篩干燥器進(jìn)行脫水，然后進(jìn)入脫汞吸附器將天然氣中攜帶的微量汞吸附除去；經(jīng)脫酸、脫水和脫汞預(yù)處理后的天然氣輸送到所述輕烴回收分咼系統(tǒng)。
[0020]所述步驟4)中，對預(yù)處理后的天然氣進(jìn)行輕烴回收和分離包括以下步驟:
[0021]①將預(yù)處理后的天然氣輸送到LPG冷箱中冷卻，部分天然氣中的重組分冷凝成液體，經(jīng)天然氣分液罐分離后，氣相去天然氣膨脹機(jī)減壓降溫后以氣液混合物形式進(jìn)入所述輕烴回收分離系統(tǒng)的脫乙烷塔頂部；從所述天然氣分液罐分離后的液相返回所述LPG回收冷箱回收冷量后進(jìn)入所述脫乙烷塔頂部；
[0022]②進(jìn)入所述脫乙烷塔頂部的氣液混合物經(jīng)重沸器加熱后，使所述脫乙烷塔塔底凝液中的甲烷和乙烷蒸發(fā)，所述脫乙烷塔塔頂?shù)臍怏w雖然仍為低溫氣體，但是已脫除大部分的丙烷以上組分，所述低溫天然氣體返回所述LPG回收冷箱換熱冷卻后，經(jīng)膨脹機(jī)增壓端壓縮，再經(jīng)天然氣壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入丙烷預(yù)冷段冷箱；
[0023]③在所述脫丁烷塔上部抽出一部分以丙烷和丁烷為主的混合物液體，經(jīng)泵升壓后送至丙烷塔，所述丙烷塔將該混合物進(jìn)行分離，在塔頂?shù)玫降谋樗椭帘閮?，作為日常丙烷制冷系統(tǒng)的冷劑補(bǔ)充；在塔底得到以丁烷為主的混合物經(jīng)重沸器加熱后返回所述脫丁烷塔上部。
[0024]所述步驟5)中，將輕烴回收后的天然氣通過丙烷循環(huán)進(jìn)行預(yù)冷包括以下步驟:
[0025]①在所述丙烷預(yù)冷循環(huán)系統(tǒng)中，丙烷經(jīng)三級壓縮后，經(jīng)另一所述海水冷器冷卻為液體，液體丙烷經(jīng)節(jié)流閥降溫降壓后流入高壓丙烷分離器進(jìn)行分離；
[0026]②經(jīng)所述高壓丙烷分離器分離后頂部的氣相丙烷經(jīng)節(jié)流閥返回丙烷三級壓縮機(jī)入口，底部的部分液相丙烷流入所述丙烷預(yù)冷段冷箱中進(jìn)行制冷，然后以氣液兩相丙烷返回所述高壓丙烷分離器；
[0027]③經(jīng)所述高壓丙烷分離器底部流出的另一部分丙烷經(jīng)節(jié)流閥降壓后進(jìn)入中壓丙烷分離器；所述中壓丙烷分離器頂部的氣相丙烷經(jīng)節(jié)流閥返回丙烷二級壓縮機(jī)入口，所述中壓丙烷分離器底部的液相丙烷流入所述丙烷預(yù)冷段冷箱中進(jìn)行制冷，然后以氣液兩相返回所述中壓丙烷分離器；
[0028]④經(jīng)所述中壓丙烷分離器底部流出的部分丙烷經(jīng)節(jié)流閥降低至更低壓力后進(jìn)入低壓丙烷分離器，所述低壓丙烷分離器頂部的氣相丙烷經(jīng)節(jié)流閥返回至丙烷一級壓縮機(jī)入口，底部的液相丙烷全部流入所述丙烷預(yù)冷段冷箱中進(jìn)行制冷，然后以氣液兩相返回所述低壓丙烷分離器；
[0029]⑤經(jīng)所述中壓丙烷分離器底部流出的另一部分丙烷送至所述LPG回收冷箱中換熱，換熱后的丙烷返回所述中壓丙烷分離器。
[0030]所述步驟6)中，將預(yù)冷后的天然氣通過液化和過冷循環(huán)處理包括以下步驟:
[0031]①在所述液化過冷系統(tǒng)中，從所述丙烷預(yù)冷段冷箱來的天然氣依次經(jīng)過液化段冷箱和過冷段冷箱后進(jìn)入另一閃蒸罐，另一所述閃蒸罐底部流出的液化天然氣進(jìn)入液化天然氣產(chǎn)品儲罐儲存，閃蒸罐頂部產(chǎn)生的BOG及儲罐日常吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生的BOG —起從頂部流至燃料氣壓縮部分與所述輕烴回收分離系統(tǒng)的燃料氣匯合；其中，在液化過冷系統(tǒng)中，液化段制冷由液化段制冷循環(huán)完成，過