天然气脱水脱重烃集成设备制造技术

天然气脱水脱重烃集成设备,经过脱碳脱硫后的天然气进入脱水脱重烃一体化吸附塔中，由三台吸附塔交替吸附和再生，保证生产线的连续工作。通过固体吸附床替代冷箱抽出方法，脱水脱重烃塔合二为一，为燃气轮机、导热油、燃气发电机等相应燃气设备提供原料气,节省了氟利昂制冷机、冷冻换热器、气液分离器，从而降低了投资、简化了工艺流程，降低了设备占地面积和运行能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天然气LNG生产领域中同时脱水脱重烃及再生气回收工艺的设备改进技术，尤其是天然气脱水脱重烃集成设备。
技术介绍
目前，在国内外天然气LNG生产领域，无论是管输气、井口气其组分都不太稳定，尤其是苯、环己烷等凝固点较高的组分在原料气中的含量居高不下，这对LNG工厂的运行有极大的影响。由于工艺设计时未能充分考虑气源变化的弹性范围，甚至部分成套装置自投产以来，均不同程度地存在因重烃脱除不彻底造成冷箱冻堵的问题，导致这些装置只能维持较低负荷生产甚至停车。在公知技术中，天然气中常见杂质凝固点分布广泛。天然气中常见杂质凝固点一览表名称凝固点/℃环己烷6.55苯5.53对二甲苯13.2水0邻二甲苯-25.5正癸烷-29.63间二甲苯-47.9正壬烷-53.48正辛烷-56.76正庚烷-90.55甲苯-94.98正己烷-95.31现有技术中中，这些杂质气体脱除方法主要包括：冷箱低温抽出分离、固体吸附剂吸附、溶剂洗涤回收三大类。由此三大类还派生出一些复合方法，如低温抽出与溶剂洗涤相结合，固体吸附与低温抽出相结合等等，其中，冷箱低温抽出方法很容易造成冷箱冻堵，同时冷量消耗多，冷箱负荷增加；固体吸附剂吸附具有运行成本低、工艺简单的优点，但是多采用脱水、脱重烃两套设备分别脱除，无形中增加了设备数量，同时再生气需要把重
烃分离出来，也增加了设备数量；而溶剂吸收法更加适用于大规模气体净化装置，同时精馏塔操作复杂，投资比较高。已公开文献中少量涉及相关改进技术。中国专利申请CN204648829U公开一种天然气液化脱重烃及冷却系统，采用重烃洗涤塔及重烃加热器等设备，在低温状态下抽出重烃，在经过洗涤、分离达到脱除提纯重烃的目的。其缺点在于工艺较为复杂，且低温重烃洗涤塔增加了设备投资，增加了冷箱外形尺寸，不太适用于小型液化装置。中国专利申请CN101508923A公开了一种天然气脱水脱重烃装置。采用TSA进行脱水、脱重烃，再生气通过制冷冷却后进行气液分离，达到分离出重烃的目的。其缺点在于，冷却再生气需要较多的冷量提供，同时需要增加制冷设备，增加了设备数量，增加了工艺的复杂程度。中国专利申请103031169A公开了一种天然气液化与重烃处理的方法和装置。该专利采用低温法从冷箱中抽出重烃，同时增加了后续重烃分离装置。其缺点与其他低温法基本相似，低温法抽出增加了冷箱负荷，提高了压缩机负荷，同时增加后续重烃分离工段的工艺，增加了工艺复杂程度，提高设备投资。中国专利申请CN1743418A公开了重烃吸收脱除天然气中重烃的方法。该方法通过冷凝自身的重烃，在通过重烃洗涤塔的洗涤，吸收天然气中的重烃组分，达到提纯天然气的目的。其缺点在于，增加了重烃洗涤塔及再沸器、塔顶冷却器、重烃分离罐等相关附属设备，精馏塔的操作又增加了设备操作的难度，增加了工艺复杂程度。中国专利申请CN104046401A公开了一种天然气四塔脱水脱重烃的装置及方法。该方法通过四塔脱水脱重烃，采用固体吸附剂吸附，有效解决了加热炉不连续操作、点火频繁的缺点。但是四塔流程显著增加了吸附塔数量，增加了设备数量，导致占地面积增加，投资增加，工艺复杂程度增加。中国专利申请CN103087794A公开了天然气处理装置。该方法通过与低温气体处理装置集成，通过冷却再生气分离出重烃，再生气再次利用，降低了甲烷的损失。其缺点也在于低温冷却会增加设备能耗，提高运行成本。中国专利申请CN104893773A公开了一种管道天然气重烃脱除单元及重烃脱除方法。该方法通过两个固体吸附床进行重烃吸附，再生气经过冷箱冷却后进入重烃分离器，达到重烃分离的目的。其缺点与上面几种方法类似，通过低温冷凝分离重烃，既增加了设备投资又增加运行能耗。中国专利申请CN203728789U提供了一种脱烃吸附塔和冷箱抽出共同作用来脱除重烃的方法，其缺点在于一方面需要单独设置脱重烃吸附塔，增加了设备数量，同时也就增加了投资成本；另外为了将再生气中的重烃分离出来，再生气需要进入冷箱中重烃冷凝成液体后才能将其分离出来，增加了冷箱负荷，增加了运行费用。中国专利申请CN103409188A提供了一种通过冷箱抽出、低温精馏的方法，将重烃在低温下从冷箱中抽出，达到分离重烃，防止冷箱冻堵的方法。其缺点在于，低温抽出和低温精馏的方法，浪费了较多的冷量，增加了冷箱负荷，增加了制冷压缩机的负荷，不仅会增加工艺的复杂程度，同时增加了运行成本。天然气脱重烃装置目前专利方法众多，但未见更为简明有效的改进
技术实现思路
公开。
技术实现思路
本技术的目的是提供天然气脱水脱重烃集成设备，合理减少设备，应用时流程更为简化，节省投资及占地，克服重烃问题导致LNG工厂的冷箱出现冻堵现象，能够非常有效的脱水和脱重烃，同时能够应对气质组分频繁波动的天然气。本技术的目的将通过以下技术措施来实现：原料天然气进入管一路分别从底部连接入第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔，再从第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔各自的顶部连接净化气排出管线从而完成脱水脱重烃过程。再生冷吹气从第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔底部进入，通过管线进入到再生气加热器，加热后变为热吹气，从第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔顶部进入从而加热整个净化塔，从净化塔底部排出，进入到再生气冷却器，该再生气冷却器连接再生气液分离器；再生气加热器通过导热油进入管和导热油引出管循环从而得到热量，再生气冷却器通过冷却水进入管和冷却水引出管循环得到冷量。尤其是，第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔内内有两个或多个净化塔床层，同时安装有脱水吸附剂和脱重烃吸附剂。尤其是，原料天然气进入管另一路通过固体吸附床分别底部连接入第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔。尤其是，再生气作为原料气直接进入到燃气设备，所述燃气设备包括燃气发电机、燃气轮机、燃气锅炉、导热油加热装置等，从而减省了冷凝分离的设备。尤其是，第一吸附净化塔、第二吸附净化塔和第三吸附净化塔分别在顶部和底部连接管线上安装流量计、温度计、压力计和排液管。本技术的优点和效果：采用脱水脱烃复合塔，一次干净完成脱水、脱烃处理，再生气不再返回原料气中，而是用于导热油锅炉、发电机或燃气轮机的燃料气，进一步简化了工艺流程，大幅度减少设备数量和占地面积，显著降低运行能耗，降低了投资费用和运行成本。附图说明图1为本技术实施例1结构示意图。附图标记包括：第一吸附净化塔1、第二吸附净化塔2、第三吸附净化塔3、再生气液分离器4、再生气冷却器5、再生气加热器6、固体吸附床7、流量计8、温度计9、调节阀10、压力计11、排液管12、循环泵13、原料天然气进入管14、导热油进入管15、冷却水进入管16、生产管线17、导热油引出管18、冷却水引出管19、再生气体外供管20、凝结水和油引出管21。具体实施方式本技术原理在于，用简洁可靠、投资少的工艺进行脱水脱重烃。通过固体吸附床替代冷箱抽出方法，脱水脱重烃塔合二为一，同时再生气去发电或导热油加热或燃气轮机供气，再生气通过给发电机、导热油锅炉供气或压缩机燃气轮机的方式，来替代冷凝分离法，减少了两或三台重烃吸附塔、重烃加热器、重烃冷却器、重烃制冷换热器、制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
天然气脱水脱重烃集成设备,其特征在于，原料天然气进入管(14)一路分别从底部连接入第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)，再从第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)各自的顶部连接净化气排出管线(17)从而完成脱水脱重烃过程；再生冷吹气从第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)底部进入，通过管线进入到再生气加热器(6)，加热后变为热吹气，从第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)顶部进入从而加热整个净化塔，从净化塔底部排出，进入到再生气冷却器(5)，该再生气冷却器(5)连接再生气液分离器(4)；再生气加热器(6)通过导热油进入管(15)和导热油引出管(18)循环从而得到热量，再生气冷却器(5)通过冷却水进入管(16)和冷却水引出管(19)循环得到冷量。

【技术特征摘要】
1.天然气脱水脱重烃集成设备,其特征在于，原料天然气进入管(14)一路分别从底部连接入第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)，再从第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)各自的顶部连接净化气排出管线(17)从而完成脱水脱重烃过程；再生冷吹气从第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)底部进入，通过管线进入到再生气加热器(6)，加热后变为热吹气，从第一吸附净化塔(1)、第二吸附净化塔(2)和第三吸附净化塔(3)顶部进入从而加热整个净化塔，从净化塔底部排出，进入到再生气冷却器(5)，该再生气冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：王连帅，
申请(专利权)人：上海安恩吉能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31