一种基于高压的节流天然气脱水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于高压的节流天然气脱水系统，包括：三相分离器，用于分离去除天然气中的液态水及固体杂质，得干燥天然气；换热器，其用于对干燥天然气进行冷却，对其进行冷量回收；第一喷射器和第二喷射器，所述第一喷射器的工作流体入口和所述第二喷射器的工作流体入口分别并联连接于所述换热器的高压气体出口；第一气液分离器，其气液混合入口与所述第一喷射器的压缩流体出口连通，第二气液分离器，其气液混合入口与所述第二喷射器的压缩流体出口连通，以及第三气液分离器，其液体入口与所述第二气液分离器的液体出口连通，本申请的基于高压的节流天然气脱水系统工艺流程简单，高效节能，装置体积小，脱水效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高压的节流天然气脱水系统
本专利技术涉及天然气脱水系统领域。更具体地说，本专利技术涉及一种基于高压的节流天然气脱水系统。
技术介绍
从天然气井采出的天然气含有饱和水、液态水、重组分碳氢化合物及固体杂质等的多项流体。这种多相流体如果未加处理就进入输送管道系统，会带来严重的后果。尤其是饱和水的存在，降低了天然气的热值和管道的输送能力；当条件适宜时，天然气中的饱和水就会以游离水的形式析出，形成重组分碳氢化合物，冷凝液在管道或设备中造成积液。这不仅会增加流动压降，甚至形成段塞流，还会加速天然气中酸性组分对管道和设备的腐蚀。游离水不仅在冰点时会结冰，即使在天然气的温度高于水的冰点时，还会形成水合物，严重时会堵塞管道，影响管道与设备的正常运行。所以，在天然气进入输送管道前，必须除去其中的游离水、重烃等物质。目前，常用的天然气脱水处理技术主要有：化学吸附-再生法、物理吸附-再生法、绝热节流法、机械制冷法和透平膨胀机制冷法等。这些常规方法有自身的优点，如分离效果好、除湿深度大、可以达到较低的露点温度等，所以这些常规方法得到了广泛的应用。但是，这些方法也存在许多缺点，如工艺流程复杂、设备多、工程投资大、占地面积大、消耗能量较多，还对环境有一定的污染。常规的天然气脱水系统为TEG处理系统，该系统占地面积，不适合海上平台使用，同时需要人工加入乙二醇以达到除湿与分离净化的目的，这增大成本及对环境造成污染。在管道中加入乙二醇还会造成水合物的形成、结垢、流体乳化、腐蚀管道等严重后果。在TEG系统中，防止腐蚀及水合物产生的装置必须可靠，否则，由于管道缺陷造成的后果会非常严重。为防止管道腐蚀通常采用防腐合金管道及电极防腐，造价十分高昂。同时，为了防止有毒水合物对环境造成污染，必须采用价格昂贵的真空脱盐装置，相应的维护和运行费用增加。因此，有必要开发一种新的天然气脱水技术，以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺流程简单，高效节能，装置体积小，脱水效果好的基于高压的节流天然气脱水系统。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于高压的节流天然气脱水系统，包括：三相分离器1，用于分离去除天然气中的液态水及固体杂质，得干燥天然气；换热器2，其气体入口连接于所述三相分离器1的气体出口，用于对干燥天然气进行冷却，对其进行冷量回收；第一喷射器3和第二喷射器4，所述第一喷射器3的工作流体入口和所述第二喷射器4的工作流体入口分别并联连接于所述换热器2的高压气体出口；第一气液分离器5，其气液混合入口与所述第一喷射器3的压缩流体出口连通，第二气液分离器6，其气液混合入口与所述第二喷射器4的压缩流体出口连通，所述第二气液分离器6的气体出口与第一喷射器3的引射流体入口连通；以及第三气液分离器7，其液体入口与所述第二气液分离器6的液体出口连通，所述第三气液分离器7的气体出口与第二喷射器4的引射流体入口连接。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述第一气液分离器5的气体出口通过管道与换热器2的冷却介质管道连通；根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述第一气液分离器5的液体出口管道上设置有第一自动调节阀。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述第二气液分离器6的液体出口与所述第三气液分离器7的液体入口之间的连通管道上设置有第一闸阀。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，还包括污水储罐8，其进液口与所述第三气液分离器7的液体出口连通，所述污水储罐8的液体入口与所述第一自动调节阀、所述第二自动调节阀的出入口均连接。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述污水储罐8的进液口与所述第三气液分离器7的液体出口之间的连通管道上设置有第二自动调节阀。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述第二喷射器4的气体出口与第二气液分离器6内置的换热盘管的进液端连通，所述换热盘管的出液端与第三气液分离器7的气液混合入口连通，所述第三气液分离器7的液体出口与第二喷射器4的液体出口连通。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述第一喷射器与所述第二喷射器结构一致，均包括：拉法尔喷嘴；第一柱体，其内设有接受室，所述拉法尔喷嘴伸入所述第一柱体内，且连通于所述接受室；所述第一柱体上设置引射流体入口；第二柱体，其内设有混合室，所述第二柱体通过接受室调节块连接于所述第一柱体，所述接受室调节块具有贯通的连通空间，且所述第一柱体内的接受室、所述接受室调节块内的连通空间、所述第二柱体内的混合室依次贯通连接；以及第三柱体，其内设有扩散室，所述第三柱体和所述第二柱体连接，以使得所述混合室和所述扩散室连通，且随着远离所述混合室，所述扩散室的内径逐步增大。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述接受室调节块的连通空间呈圆台状，且较大的一端连通于所述接受室，较小的一端连通于所述扩散室。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述接受室调节块的锥角范围为45°-60°，所述拉法尔喷嘴出口与所述接受室调节块较小的一端相距2-4mm。根据本专利技术的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述扩散室的圆台状，其锥角范围为3.5°～4.5°。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本申请的基于高压的节流天然气脱水系统工艺流程简单，高效节能，装置体积小，脱水效果好。(2)本申请的喷射机使用寿命长，无易损件，不需频繁更换；结构简单，制造成本低；整体机械结构设计，易于安装，可以提高运行可靠性和运行效果；以解决现有技术中，带膨胀机的液化工艺中高速旋转设备多，设备复杂，占地面积大，控制系统复杂，整体可靠性低的问题。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术中一实施例中的基于高压的节流天然气脱水系统的结构示意图；图2为本专利技术中一实施例中喷射器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。本领域技术人员应理解的是，在本专利技术的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高压的节流天然气脱水系统，其特征在于，包括：/n三相分离器，用于分离去除天然气中的液态水及固体杂质，得干燥天然气；/n换热器，其气体入口连接于所述三相分离器的气体出口，用于对干燥天然气进行冷却，对其进行冷量回收；/n第一喷射器和第二喷射器，所述第一喷射器的工作流体入口和所述第二喷射器的工作流体入口分别并联连接于所述换热器的高压气体出口；/n第一气液分离器，其气液混合入口与所述第一喷射器的压缩流体出口连通，/n第二气液分离器，其气液混合入口与所述第二喷射器的压缩流体出口连通，所述第二气液分离器的气体出口与第一喷射器的引射流体入口连通；以及/n第三气液分离器，其液体入口与所述第二气液分离器的液体出口连通，所述第三气液分离器的气体出口与第二喷射器的引射流体入口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于高压的节流天然气脱水系统，其特征在于，包括：
三相分离器，用于分离去除天然气中的液态水及固体杂质，得干燥天然气；
换热器，其气体入口连接于所述三相分离器的气体出口，用于对干燥天然气进行冷却，对其进行冷量回收；
第一喷射器和第二喷射器，所述第一喷射器的工作流体入口和所述第二喷射器的工作流体入口分别并联连接于所述换热器的高压气体出口；
第一气液分离器，其气液混合入口与所述第一喷射器的压缩流体出口连通，
第二气液分离器，其气液混合入口与所述第二喷射器的压缩流体出口连通，所述第二气液分离器的气体出口与第一喷射器的引射流体入口连通；以及
第三气液分离器，其液体入口与所述第二气液分离器的液体出口连通，所述第三气液分离器的气体出口与第二喷射器的引射流体入口连接。


2.根据权利要求1所述的基于高压的节流天然气脱水系统，其特征在于，所述第一气液分离器的气体出口通过管道与换热器的冷却介质管道连通。


3.根据权利要求1所述的基于高压的节流天然气脱水系统，其特征在于，所述第一气液分离器的液体出口管道上设置有第一自动调节阀。


4.根据权利要求1所述的基于高压的节流天然气脱水系统，其特征在于，所述第二气液分离器的液体出口与所述第三气液分离器的液体入口之间的连通管道上设置有第一闸阀。


5.根据权利要求2所述的基于高压的节流天然气脱水系统，其特征在于，还包括污水储罐，其进液口与所述第三气液分离器的液体出口连通，所述污水储罐的液体入口与所述第一自动调节阀、所述第二自动调节阀的出入口均连接。


6.根据权利要求5所述的基于高压的节流天然气...

【专利技术属性】
技术研发人员：简志勇，许剑，李文权，杨凡，钱德松，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司研究院，中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42