技术摘要：
本发明涉及一种车载移动式油田放空气回收系统中的液化单元及其液化方法，本液化单元包括预冷换热器、深冷换热器、液化换热器、一级分离器、二级分离器、三级分离器、常温分离器、混烃分离器和闭式混合冷剂三级节流制冷装置；混烃分离器的底部出液口连接有混烃产品输送  全部
背景技术：
油田放空气是指采油过程中产生的富含甲烷、乙烷、丙烷等碳氢化合物的放空气 体，是一种可以回收利用的资源。由于油田放空气比较分散、气量少且不稳定，采用常规的 管道输送，投资成本高、经济性差，因此大部分油田放空气直接放空烧掉，不仅浪费资源，而 且造成环境的污染，不符合国家安全与环保的要求。 目前，国内外有设计相关回收系统对油田放空气进行回收利用，例如授权公告号 为CN209872346U的专利：一种实现油田伴生气就地转化的分离合成装置，该装置用于对油 田伴生气进行脱硫、转化和分离，得到CO、氢气以及合成气，但该装置并不适用进行回收油 田放空气中的混烃和液化天然气，并且对油田放空气回收混烃和液化天然气的液化效果不 好，从而影响液化产品的质量，因此，有必要设计一种液化效果好的车载移动式油田放空气 回收系统中的液化单元与方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种功能完善、液化 效果好的车载移动式油田放空气回收系统中的液化单元及其液化方法。 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种车载移动式油田放空气回收系统 中的液化单元，车载移动式油田放空气回收系统包括净化单元和液化单元，净化单元为液 化单元提供净化后的油田放空气；液化单元用于对净化后的油田放空气回收混烃和液化天 然气；其特征在于：本液化单元包括预冷换热器、深冷换热器、液化换热器、一级分离器、二 级分离器、三级分离器、常温分离器、混烃分离器和闭式混合冷剂三级节流制冷装置；所述 预冷换热器内设置有通道A1、通道A2、通道A3、通道A4、通道A5；所述深冷换热器内设置有通 道B1、通道B2、通道B3；所述液化换热器内设置有通道C1；所述一级分离器、二级分离器、三 级分离器、常温分离器和混烃分离器均具有进气口、顶部出气口和底部出液口；所述预冷换 热器的通道A1的进口端通入净化后的油田放空气，通道A1的出口端与一级分离器的进气口 接通；所述一级分离器的顶部出气口与深冷换热器的通道B1的进口端接通，通道B1的出口 端与二级分离器的进气口接通，所述二级分离器的顶部出气口与液化换热器的通道C1的进 口端接通，通道C1的出口端连接有液化天然气输送管路；所述一级分离器的底部出液口与 预冷换热器的通道A2的进口端接通，通道A2的出口端与常温分离器的进气口接通，常温分 离器的顶部出气口与预冷换热器的通道A3的进口端接通，通道A3的出口端与三级分离器的 进气口接通，所述三级分离器的顶部出气口与深冷换热器的通道B3的进口端接通，通道B3 的出口端与液化换热器的通道C1的进口端接通；所述二级分离器的底部出液口与深冷换热 器的通道B2的进口端接通，通道B2的出口端与三级分离器的进气口接通；所述三级分离器 5 CN 111607423 A 说　明　书 2/6 页 的底部出液口与预冷换热器的通道A4的进口端接通，通道A4的出口端与混烃分离器的进气 口接通；所述常温分离器的底部出液口与混烃产品输送管路接通；所述混烃分离器的顶部 出气口与预冷换热器的通道A5的进口端接通，通道A5的出口端与深冷换热器的通道B3的进 口端接通；所述混烃分离器的底部出液口连接有混烃产品输送管路；所述闭式混合冷剂三 级节流制冷装置为预冷换热器、深冷换热器和液化换热器提供冷量。 优选的，所述预冷换热器内还设置有通道A6、通道A7、通道A8；所述深冷换热器内 还设置有通道B4、通道B5、通道B6；所述液化换热器内还设置有通道C2和通道C3；所述闭式 混合冷剂三级节流制冷装置包括冷剂压缩机、末级分离器和低温冷剂分离器；所述末级分 离器和低温冷剂分离器均具有进口端、顶部出气口和底部出液口；所述冷剂压缩机的出口 端与末级分离器的进口端接通，所述末级分离器的顶部出气口与预冷换热器的通道A6的进 口端接通，通道A6的出口端与低温冷剂分离器的进口端接通，所述低温冷剂分离器的顶部 出气口与深冷换热器的通道B4的进口端接通，通道B4的出口端与液化换热器的通道C2的进 口端接通，通道C2的出口端与通道C3的进口端接通，通道C3的出口端与通道B5的进口端接 通，通道B5的出口端与通道A7的进口端接通，通道A7的出口端与冷剂压缩机的进口端接通； 所述末级分离器的底部出液口与预冷换热器的通道A8的进口端接通，通道A8的出口端与通 道A7的进口端接通；所述低温冷剂分离器的底部出液口与深冷换热器的通道B6的进口端接 通，通道B6的出口端与通道B5的进口端接通。 优选的，所述通道A8的出口端与通道A7的进口端之间的接通管路上安装有一级节 流阀；通道B6的出口端与通道B5的进口端之间的接通管路上安装有二级节流阀；通道C2的 出口端与通道C3的进口端之间的接通管路上安装有三级节流阀。 优选的，在混烃分离器的底部出液口处的连接管道上安装四号调节阀，在常温分 离器的底部出液口处的连接管道上安装一号调节阀。 优选的，所述冷剂压缩机采用螺杆压缩机；预冷换热器、深冷换热器和液化换热器 均采用铝制板翅式换热器。 本发明中，液化方法步骤为： 第一步：净化后的油田放空气进入预冷换热器的通道A1中，在预冷换热器内被降温冷 却后进入一级分离器进行一级分离，分离出大量的丁烷、戊烷等重组分和少量的丙烷；从一 级分离器顶部出来的气体进入深冷换热器的通道B1中，在深冷换热器内被降温冷却后进入 二级分离器进行二级分离，分离出大量的丙烷和少量的乙烷；从二级分离器顶部出来的气 体富含甲烷、乙烷等轻组分，该轻组分气体进入液化换热器的通道C1中降温变成液态天然 气，经液化天然气输送管路输出； 第二步：从一级分离器底部出液口分离出的液体进入预冷换热器的通道A2中进行复温 后进入到常温分离器中；常温分离器底部出液口分离出的液体经一号调节阀降压后进入混 烃产品输送管路输出；混烃分离器底部出液口分离出的液体经四号调节阀降压后经混烃产 品输送管路输出； 第三步：常温分离器顶部出气口分离出的气体进入预冷换热器的通道A3中被冷却后进 入三级分离器；二级分离器底部出液口分离的液体进入深冷换热器的通道B2中复温后去三 级分离器；从三级分离器顶部出气口分离的气体进入深冷换热器的通道B3中冷却后与二级 分离器分离的气体混合后去液化换热器的通道C1中降温变成液态天然气，经液化天然气输 6 CN 111607423 A 说　明　书 3/6 页 送管路输出； 第四步：从三级分离器底部出液口分离出的液体进入预冷换热器的通道A4中复温后去 混烃分离器，混烃分离器分离出的液体作为混烃产品经混烃产品输送管路输出； 第五步：从混烃分离器分离出的气体进入预冷换热器的通道A5中冷却降温后与三级分 离器分离出的气体混合，然后混合后的气体依次经过深冷换热器的通道B3和液化换热器的 通道C1降温液化成液化天然气，然后经液化天然气输送管路输出； 第六步：预冷换热器、深冷换热器、液化换热器的冷量均是由闭式混合冷剂三级节流制 冷装置提供；混合冷剂经过冷剂压缩机增压冷却后进入末级分离器，末级分离器分离出的 一部分液体进入预冷换热器的通道A8中，液体在通道A8中过冷后经过一级节流阀降压降温 后进入预冷换热器的通道A7中，为预冷换热器提供冷量；末级分离器分离出的气体进入预 冷换热器的通道A6中冷却后进入低温冷剂分离器；低温冷剂分离器分离出的液相冷剂进入 深冷换热器的通道B6中进行过冷，然后经过二级节流阀节流降压降温后返回深冷换热器的 通道B5中，为深冷换热器提供冷量；从低温冷剂分离器分离出的气体依次经过深冷换热器 的通道B4和液化换热器的通道C2冷却变成液体，然后经过三级节流阀降压降温后返回液化 换热器的通道C3中，为液化换热器提供冷量；低压的冷剂经过液化换热器、深冷换热器、预 冷换热器复温后去冷剂压缩机增压冷却，实现循环制冷。 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果： 1、本液化单元能做成车载移动橇，可移动，搬迁灵活，装拆方便； 2、本液化单元采用一级分离器、二级分离器、三级分离器、常温分离器、混烃分离器分 离出液态混烃产品和液态天然气产品，不仅提高了产品回收率、减少了油田放空气的排放， 而且取消了传统的混烃回收精馏塔，降低了低温设备的高度，实现了车载移动式低温冷箱 橇的设计、制造与应用。 附图说明 为了更清楚地说明本发明