本公開涉及天然氣處理。本文所公開的實施方案具體涉及一種天然氣處理方法,其中在天然氣管線中或在氣體壓縮過程中冷凝的烴在經歷包括游離水去除、干燥、汞去除和天然氣過濾在內的處理之前會先進行處理。本文還公開了一種用于通過降低投資成本來處理天然氣冷凝物的系統。
背景技術:
1、重烴通常在天然氣管線中或在氣體壓縮過程中冷凝。烴冷凝物的量以及水冷凝物的量取決于天然氣組成、壓力和溫度。在氣體管線操作過程中可能出現若干情形。壓降、土壤與氣體之間的熱傳遞、流量、土地類型和網絡拓撲結構均為關鍵因素。
2、根據現有技術,在天然氣處理廠中,冷凝物與氣體流分開處理。設有分離器,用于從冷凝物中分離氣體/蒸氣餾分。此外,分離器被配置為當溫度低于水露點時,附加地從烴冷凝物中分離較重的水冷凝物。經分離的烴冷凝物隨后在被送至儲存器或分餾單元之前進行單獨處理。具體所需的處理步驟取決于產品規格。
3、例如,烴冷凝物處理步驟可包括殘余游離水去除、干燥、汞吸附、過濾和冷凝物汽提,以獲得穩定的烴冷凝物和輸送回三相分離器的蒸氣餾分。而來自分離器的氣體/蒸氣餾分的處理步驟可包括壓縮、冷卻、在第二分離器(稱為分離罐)中分離、干燥、汞吸附和過濾,然后將剩余氣體流輸送至最終預期用途。
4、由于需要提供大量設備,此類方法在資本支出成本和總占地面積方面對系統成本產生了負面影響。
5、因此,用于天然氣冷凝物處理的改進方法和系統(其用以解決現有技術的方法和系統的復雜性和成本問題),將是有益的,并且將是該技術所歡迎的。更一般而言,期望提供適于更有效地解決由于在包括天然氣流的系統中增加壓力和/或降低溫度而由烴冷凝所帶來的問題的方法和系統。
技術實現思路
1、在一個方面,本文所公開的主題涉及一種天然氣處理方法,其中將在天然氣管線中或在氣體壓縮過程中冷凝的烴作為由重烴和一定量的其它組分(諸如特別是水)組成的冷凝物流從未冷凝的輕烴蒸氣流中分離,以在該輕烴蒸氣流已被壓縮和/或該冷凝物流已被加熱或甚至被氣化之后再注入至該未冷凝的輕烴蒸氣流中。具體地,在對其進行儲存或分餾前的處理之前,將該冷凝物流再注入至該輕烴蒸氣流中。此類處理可包括例如游離水去除、干燥、汞去除和烴過濾。該天然氣處理方法包括在再注入之后控制該天然氣流的溫度,并且如果該溫度低于天然氣露點,則通過壓縮該輕烴蒸氣流和/或加熱或甚至氣化該冷凝物流來增加系統的能量,然后再將其再注入至該輕烴蒸氣流中。
2、本公開的另一個方面涉及一種天然氣處理系統,該天然氣處理系統包括:分離器,該分離器用于分離輕烴蒸氣流和冷凝物流;氣體壓縮機,該氣體壓縮機適于壓縮該輕烴蒸氣流,和/或加熱器,該加熱器適于加熱該冷凝物流;泵,該泵適于在該氣體壓縮機的吸入側或排出側將該冷凝物流再注入至該輕烴蒸氣流中;和溫度控制器,該溫度控制器被配置為操作該氣體壓縮機和/或該加熱器。具體地,該分離器被配置為當溫度低于水露點時附加地從該烴冷凝物中分離較重的水冷凝物。此外,該天然氣處理系統可包括加熱器,該加熱器用于在將冷凝物流再注入至輕烴蒸氣流中之前加熱該冷凝物流。
1.一種用于處理天然氣流的方法,其中所述天然氣流被至少部分地冷凝;所述方法包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的用于處理天然氣流的方法,其中增加所述輕烴蒸氣流的能量(40)的所述步驟包括在將所述冷凝物流再注入(50)至所述輕烴蒸氣流中的所述步驟之前壓縮所述輕烴蒸氣流的步驟。
3.根據權利要求1或2所述的用于處理天然氣流的方法,其中增加所述冷凝物流的所述能量(40)的所述步驟包括以下步驟:
4.根據權利要求3所述的方法,其中增加所述冷凝物流的所述能量(40)的所述步驟還包括以下步驟:
5.根據權利要求4所述的方法,其中增加所述冷凝物流的所述能量(40)的所述步驟還包括以下步驟:
6.根據權利要求4或5所述的方法,其中加熱(40)所分離的流的步驟使用壓縮烴蒸氣流的步驟的廢熱。
7.根據權利要求1至6中的一項或多項所述的方法,其中,
8.根據權利要求1至7所述的方法,其中在將所述重烴冷凝物流再注入(50)至所壓縮的輕烴蒸氣流中的所述步驟之后,控制(60)所述天然氣流的溫度的所述步驟之后,所述方法包括以下步驟:
9.根據權利要求8所述的方法,還包括將所分離的游離水再循環至將至少部分冷凝的天然氣流分離(30)成冷凝物流和輕烴蒸氣流的所述步驟中的步驟。
10.根據權利要求8或9所述的方法,在所述干燥步驟之后,還包括以下步驟:
11.根據權利要求1至10中的一項或多項所述的方法,在將所述至少部分冷凝的天然氣流分離(30)成冷凝物流和輕烴蒸氣流的所述步驟之后,并且在將所述冷凝物流再注入(50)至所述輕烴蒸氣流中的所述步驟之前,還包括以下步驟:
12.根據權利要求1至11中的一項或多項所述的方法,在將所述至少部分冷凝的天然氣流分離(30)成冷凝物流和輕烴蒸氣流的所述步驟之后,并且在將所述冷凝物流再注入(50)至所述輕烴蒸氣流中的所述步驟之前,還包括以下步驟:
13.一種用于處理天然氣流(1)的系統,所述系統包括:
14.根據權利要求13所述的系統,還包括氣化器,所述氣化器被配置為將所述冷凝物流(8)氣化。
15.根據權利要求13或14所述的系統,其中所述加熱器(10)沿著所述冷凝物流管線(11)布置在所述泵(9)的下游。
16.根據權利要求13至15中的一項或多項所述的系統,其中所述分離器(3)為三相分離器(3),所述三相分離器適于附加地從所述冷凝物流中分離水流。
17.根據權利要求13至16中的一項或多項所述的系統,還包括分離罐(13),所述分離罐位于所述冷卻器(7)的下游,所述分離罐(13)適于分離水冷凝物流和天然氣蒸氣流。
18.根據權利要求17所述的系統,還包括干燥器(14),所述干燥器位于所述分離罐(13)的下游并且適于干燥來自所述分離罐(13)的所述天然氣蒸氣流。
19.根據權利要求18所述的系統,還包括汞吸附器(16),所述汞吸附器位于所述干燥器(14)的下游。
20.根據權利要求18或19所述的系統,還包括過濾器(17),所述過濾器位于所述干燥器(14)和/或所述汞吸附器(16)的下游。
21.根據權利要求17至20中的一項或多項所述的系統,還包括從所述分離罐(13)至所述分離器(3)的水冷凝物再循環管線(19)。
22.根據權利要求13至21中的一項或多項所述的系統,還包括從所述冷凝物流管線(11)至所述分離器(3)的重烴再循環管線(20)。