一种用于天然气的脱水系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于天然气的脱水系统及方法，该系统包括第一分离器、第一换热器、第一吸收塔、第二换热器、第二分离器、第二吸收塔、第三分离器、第一混合器、水洗塔、第二分配器、分子筛干燥器、脱水塔；所述的第一分离器下端设有所述的第一分离器排出口；所述的第一分离器上端出口与第一换热器连接，第一换热器下端出口与第一吸收塔下端进口连通，第一吸收塔上端与第一换热器上部进口连通，第一换热器上部出口连接有脱水天然气收集管线；本发明专利技术将甲醇进行低温冷却，然后作为循环剂，吸收天然气中水分，采用该系统天然气中的水分脱除率达到99.99%，完全实现了深度脱水防止腐蚀。

A dehydration system and method for natural gas

The present invention provides a method for natural gas dehydration system and method, the system includes a first separator, a first heat exchanger, the first absorption tower, second heat exchangers, second, second, third absorption tower separator separator, the first mixer, washing tower, second distributor, molecular sieve dryer and dewatering tower; the first end of the separator the first separator is provided with the outlet port of the upper end; the first separator is connected with the first heat exchanger, a first heat exchanger and a lower outlet of the first absorption tower is communicated with the inlet, the first absorption tower is connected with the upper end of the upper part of the heat exchanger inlet is communicated with the upper part of the heat exchanger, the first outlet is connected with a collecting pipeline dehydration natural gas; the invention of methanol cryogenic cooling, and then reused as agent, water absorption of natural gas, the moisture removal rate in the system of natural gas Up to 99.99%, deep dehydration is fully realized to prevent corrosion.

【技术实现步骤摘要】
一种用于天然气的脱水系统及方法
本专利技术属于天然气领域，具体涉及一种用于天然气的脱水系统及方法。
技术介绍
一般情况下，天然气脱水是指从天然气中脱除饱和水蒸气或从天然气凝液（NGL）中脱除溶解水的过程。脱水的目的：1）防止处理和储运过程中出现水合物和液态水。2）符合天然气水含量（或水露点）的质量指标。3）防止腐蚀。天然气处理中常规的脱水方法有低温法和吸收法。低温法是将天然气冷却至烃露点以下某一低温，得到一部分富含较重烃类的液烃（即天然气凝液或凝析油），并在此低温下使其与气体分离，故其也称冷凝分离法。吸收法脱水是根据吸收原理，采用一种亲水液体与天然气逆流接触，从而将气体中水分进行吸收而达到脱除目的。用来脱水的亲水液体称为脱水吸收剂或液体干燥剂，也简称干燥剂。但是这些方法处理过的天然气脱水不彻底，除水不彻底导致腐蚀管道等问题。
技术实现思路
为了克服现有天然气脱水不彻底的问题，本专利技术提供一种用于天然气的脱水系统及方法，该系统将甲醇进行低温冷却，然后作为循环剂，吸收天然气中水分，采用该系统天然气中的水分脱除率达到99.99%，完全实现了深度脱水。一种用于天然气的脱水系统，包括第一分离器、第一换热器、第一吸收塔、第二换热器、第二分离器、第二吸收塔、第三分离器、第一混合器、水洗塔、第二分配器、分子筛干燥器、脱水塔；所述的第一分离器下端设有所述的第一分离器排出口；所述的第一分离器上端出口与第一换热器连接，第一换热器下端出口与第一吸收塔下端进口连通，第一吸收塔上端与第一换热器上部进口连通，第一换热器上部出口连接有脱水天然气收集管线；第一吸收塔下端出口与第二换热器下端进口连通，第二换热器上端出口与第一吸收塔上部进口之间通过一条管线连通，该管线从第二换热器到第一吸收塔之间依次设置有第三混合器、第二冷却器、第二甲醇泵和第三循环器；第二换热器下端出口与第二分离器连通，第二分离器下端出口与第二吸收塔上部进口连通，第二吸收塔上部设有第一甲醇进口，第二吸收塔下端出口与分子筛干燥器上部进口连通，从第二吸收塔下端出口与分子筛干燥器上部进口之间依次设有第一分配器和第二分配器；第一分配器上部出口与第二吸收塔下部进口之间依次设置有加热器和第一循环器；分子筛干燥器上端出口与第二换热器上部进口之间通过一条管线连通，该管线上设置有第二混合器，第二混合器上部进口与第二分配器上部出口连通；第二吸收塔上端出口与第三分离器连通，第三分离器上端出口与第二分离器上端出口分别与第一混合器连通，第一混合器出口与水洗塔下部进口连通；水洗塔上端设有水洗塔排出口，水洗塔上部设有进水口；水洗塔下端出口与脱水塔之间设置有第三换热器；脱水塔下端设有重沸器；脱水塔上端出口连接有第四分离器，第四分离器上端设有第四分离器排出口，第四分离器下端出口连接有第三分配器，第四分离器与第三分配器之间设置有第一甲醇泵；第三分配器下端出口与脱水塔上部进口通过管线连通，该管线上设置有第二循环器；第三分配器上部出口与第三混合器上部进口连通。所述的第三换热器上设有第三换热器排出口；第三换热器上端进口与重沸器下端出口连通。所述的第一吸收塔下端出口与第二换热器下端进口之间设置有节流阀。所述的分子筛干燥器下端设有分子筛干燥器排出口。所述的脱水塔与第四分离器之间设置有第一冷却器。第三混合器上设有第二甲醇进口。所述的下端设有第三分离器排出口。一种用于天然气的脱水方法，具体步骤为：原料天然气进入第一分离器进行第一次分离；分离出气体进入第一换热器进行换热，换热后进入第一吸收塔底部，与从第一吸收塔塔顶来的甲醇充分接触；甲醇从第二甲醇进口与另外进入第三混合器的两股物流进行混合，混合后出来的物流进入第二冷却器进行冷却，冷却器后，进入第二甲醇泵进行增压，增压后进入第三循环器循环后打入到第一吸收塔顶部；第一吸收塔顶部出来的物流进入第一换热器与原料天然气充分换热，换热后净化气通过脱水天然气收集管线外输；第一吸收塔底部出来的物流进入节流阀进行节流，节流阀出来的物流进入第二换热器换热，出来物流，进入第二分离器进行二次分离，分离后进入第二吸收塔；补充的甲醇通过第一甲醇进口进入第二吸收塔顶部；通过第二吸收塔塔内逆流接触充分吸收后，塔底出来的物流进入第一分配器后分成两股，一股物流进入加热器进行加热，加热后物流通过第一循环器进入第二吸收塔底部；另一股物流进入第二分配器，再分成两股物流，其中一股物流进入分子筛干燥器进行干燥，干燥后与从第二分配器出来的物流混合进入第二混合器二次混合，混合后的物流进入第二换热器进行换热，换热后的物流进入第三混合器；从第二吸收塔顶部出来的物流进入第三分离器中进行第三次分离，第三分离器顶部气相物流与从第二分离器顶部出来的气相物流在第一混合器中混合；混合后物流进入水洗塔底部；物流水通过水洗塔上部的进水口进入水洗塔顶部；两股物流逆向接触，充分吸收；水洗塔顶部出来的物流通过水洗塔排出口排出；水洗塔底部出来的物流进入第三换热器充分换热，出来物流进入脱水塔中部；脱水塔温度控制在98-102℃，压力控制在0.10-0.12MPa；从脱水塔底部出来的物流进入到第三换热器中进行换热，出来的物流通过第三换热器排出口排出；从脱水塔顶部出来的物流，先进入第一冷却器中进行冷却，冷却后进入第四分离器分离出气相，分离出的液态甲醇经过第一甲醇泵增压，增压后的物流进入第三分配器；一部分物流经过第二循环器进入脱水塔顶部，另一部分物流进入到第三混合器中；从脱水塔底部出来的物流进入重沸器，从重沸器出来的物流进入第三换热器，提供热量给水洗塔底部出来的物流；进入混合器的三股物流进行混合，混合后出来物流进入到第二冷却器中冷却，然后进入第二甲醇泵中进行增压，增压后进入第三循环器中，循环打入第一吸收塔中。本专利技术的有益效果是：本专利技术可广泛应用在天然气处理厂。本专利技术将甲醇进行低温冷却，然后作为循环剂，吸收天然气中水分，采用该系统天然气中的水分脱除率达到99.99%，完全实现了深度脱水。下面结合实施例附图对本专利技术做进一步说明。附图说明图1是一种新型脱水工艺及系统的实施例示意图。图中：1、原料天然气；2、第一分离器；3、第一换热器；4、第一吸收塔；5、节流阀；6、第二换热器；7、第二分离器；8、第一甲醇进口；9、第二吸收塔；10、第三分离器；11、第一混合器；12、水洗塔；13、加热器；14、第一分配器；15、第一循环器；16、第二分配器；17、分子筛干燥器；18、第二混合器；19、第三换热器；20、第二循环器；21、第一冷却器；22、脱水塔；23、重沸器；24、第三分配器；25、第四分离器；26、第一甲醇泵；27、第三混合器；28、第二冷却器；29、第二甲醇泵；30、第四循环器；31、脱水天然气收集管线；32、第二甲醇进口；33、进水口；34、第三分离器排出口；35、第三换热器排出口；36、水洗塔排出口；37、分子筛干燥器排出口；38、第四分离器排出口；39、第一分离器排出口。具体实施方式实施例1：为了克服现有天然气脱水不彻底的问题，本专利技术提供如图1所示的一种用于天然气的脱水系统及方法，该系统将甲醇进行低温冷却，然后作为循环剂，吸收天然气中水分，采用该系统天然气中的水分脱除率达到99.99%，完全实现了深度脱水。一种用于天然气的脱水系统，包括第一分离器2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于天然气的脱水系统，其特征在于：包括第一分离器（2）、第一换热器（3）、第一吸收塔（4）、第二换热器（6）、第二分离器（7）、第二吸收塔（9）、第三分离器（10）、第一混合器（11）、水洗塔（12）、第二分配器（16）、分子筛干燥器（17）、脱水塔（22）；所述的第一分离器（2）下端设有所述的第一分离器排出口（39）；所述的第一分离器（2）上端出口与第一换热器（3）连接，第一换热器（3）下端出口与第一吸收塔（4）下端进口连通，第一吸收塔（4）上端与第一换热器（3）上部进口连通，第一换热器（3）上部出口连接有脱水天然气收集管线（31）；第一吸收塔（4）下端出口与第二换热器（6）下端进口连通，第二换热器（6）上端出口与第一吸收塔（4）上部进口之间通过一条管线连通，该管线从第二换热器（6）到第一吸收塔（4）之间依次设置有第三混合器（27）、第二冷却器（28）、第二甲醇泵（29）和第三循环器（30）；第二换热器（6）下端出口与第二分离器（7）连通，第二分离器（7）下端出口与第二吸收塔（9）上部进口连通，第二吸收塔（9）上部设有第一甲醇进口（8），第二吸收塔（9）下端出口与分子筛干燥器（17）上部进口连通，从第二吸收塔（9）下端出口与分子筛干燥器（17）上部进口之间依次设有第一分配器（14）和第二分配器（16）；第一分配器（14）上部出口与第二吸收塔（9）下部进口之间依次设置有加热器（13）和第一循环器（15）；分子筛干燥器（17）上端出口与第二换热器（6）上部进口之间通过一条管线连通，该管线上设置有第二混合器（18），第二混合器（18）上部进口与第二分配器（16）上部出口连通；第二吸收塔（9）上端出口与第三分离器（10）连通，第三分离器（10）上端出口与第二分离器（7）上端出口分别与第一混合器（11）连通，第一混合器（11）出口与水洗塔（12）下部进口连通；水洗塔（12）上端设有水洗塔排出口（36），水洗塔（12）上部设有进水口（33）；水洗塔（12）下端出口与脱水塔（22）之间设置有第三换热器（19）；脱水塔（22）下端设有重沸器（23）；脱水塔（22）上端出口连接有第四分离器（25），第四分离器（25）上端设有第四分离器排出口（38），第四分离器（25）下端出口连接有第三分配器（24），第四分离器（25）与第三分配器（24）之间设置有第一甲醇泵（26）；第三分配器（24）下端出口与脱水塔（22）上部进口通过管线连通，该管线上设置有第二循环器（20）；第三分配器（24）上部出口与第三混合器（27）上部进口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种用于天然气的脱水系统，其特征在于：包括第一分离器（2）、第一换热器（3）、第一吸收塔（4）、第二换热器（6）、第二分离器（7）、第二吸收塔（9）、第三分离器（10）、第一混合器（11）、水洗塔（12）、第二分配器（16）、分子筛干燥器（17）、脱水塔（22）；所述的第一分离器（2）下端设有所述的第一分离器排出口（39）；所述的第一分离器（2）上端出口与第一换热器（3）连接，第一换热器（3）下端出口与第一吸收塔（4）下端进口连通，第一吸收塔（4）上端与第一换热器（3）上部进口连通，第一换热器（3）上部出口连接有脱水天然气收集管线（31）；第一吸收塔（4）下端出口与第二换热器（6）下端进口连通，第二换热器（6）上端出口与第一吸收塔（4）上部进口之间通过一条管线连通，该管线从第二换热器（6）到第一吸收塔（4）之间依次设置有第三混合器（27）、第二冷却器（28）、第二甲醇泵（29）和第三循环器（30）；第二换热器（6）下端出口与第二分离器（7）连通，第二分离器（7）下端出口与第二吸收塔（9）上部进口连通，第二吸收塔（9）上部设有第一甲醇进口（8），第二吸收塔（9）下端出口与分子筛干燥器（17）上部进口连通，从第二吸收塔（9）下端出口与分子筛干燥器（17）上部进口之间依次设有第一分配器（14）和第二分配器（16）；第一分配器（14）上部出口与第二吸收塔（9）下部进口之间依次设置有加热器（13）和第一循环器（15）；分子筛干燥器（17）上端出口与第二换热器（6）上部进口之间通过一条管线连通，该管线上设置有第二混合器（18），第二混合器（18）上部进口与第二分配器（16）上部出口连通；第二吸收塔（9）上端出口与第三分离器（10）连通，第三分离器（10）上端出口与第二分离器（7）上端出口分别与第一混合器（11）连通，第一混合器（11）出口与水洗塔（12）下部进口连通；水洗塔（12）上端设有水洗塔排出口（36），水洗塔（12）上部设有进水口（33）；水洗塔（12）下端出口与脱水塔（22）之间设置有第三换热器（19）；脱水塔（22）下端设有重沸器（23）；脱水塔（22）上端出口连接有第四分离器（25），第四分离器（25）上端设有第四分离器排出口（38），第四分离器（25）下端出口连接有第三分配器（24），第四分离器（25）与第三分配器（24）之间设置有第一甲醇泵（26）；第三分配器（24）下端出口与脱水塔（22）上部进口通过管线连通，该管线上设置有第二循环器（20）；第三分配器（24）上部出口与第三混合器（27）上部进口连通。2.根据权利要求1所述的一种用于天然气的脱水系统，其特征在于：所述的第三换热器（19）上设有第三换热器排出口（35）；第三换热器（19）上端进口与重沸器（23）下端出口连通。3.根据权利要求1所述的一种用于天然气的脱水系统，其特征在于：所述的第一吸收塔（4）下端出口与第二换热器（6）下端进口之间设置有节流阀（5）。4.根据权利要求1所述的一种用于天然气的脱水系统，其特征在于：所述的分子筛干燥器（17）下端设有分子筛干燥器排出口（37）。5.根据权利要求1所述的一种用于天然气的脱水系统，其特征在于：所述的脱水塔（22）与第四分离器（25）之间设置有第一冷却器（21）。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，
申请(专利权)人：西安长庆科技工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61