一种多塔并联式干燥、纯化装置制造方法及图纸

为了克服现有双塔结构的气体干燥纯化方案制造成本高、配套设施装机功率大、设备占地面积大、无法实现更好的露点及更长的杂质气体穿透时间的不足，本实用新型专利技术提供了一种多塔并联式干燥、纯化装置。本实用新型专利技术采用M干燥塔吸附，N个干燥塔分级再生，相对于传统的双塔能大幅度的降低配电功率及公共系统配置；再生时以风机作为动力源，自下而上对进行再生的干燥塔进行闭环吹冷，能够有效利用塔内的残余热量，使得上层吸附剂深度解析，将吸附剂中残余的水分转移至吸附塔入口，形成更合理的残余含水量分布，有利于切换后实现更好的露点及更长的杂质气体穿透时间。

【技术实现步骤摘要】
一种多塔并联式干燥、纯化装置
本技术提供一种多塔并联式干燥、纯化装置。
技术介绍
目前，由于石油、天然气等特殊领域的工作条件限制，要求气体干燥纯化装置必须进行24小时不间断连续工作，因此，技术人员以满足24小时不间断连续工作为前提设计出了双塔结构的气体干燥纯化方案，即一座吸附塔进行吸附作业时，另一座吸附塔进行再生，该方案存在以下不足：1.每台吸附塔均需提供一套循环水、冷冻水系统等，成本较高。2.所需配电功率高、配套设施装机功率高、设备占地面积大。3.无法实现更好的露点及更长的杂质气体(二氧化碳、硫化氢等气体)穿透时间。
技术实现思路
为了克服现有双塔结构的气体干燥纯化方案制造成本高、配套设施装机功率大、设备占地面积大、无法实现更好的露点及更长的杂质气体穿透时间的不足，本技术提供了一种多塔并联式干燥、纯化装置。本技术的技术方案是：一种多塔并联式干燥、纯化装置，包括预冷却单元、干燥纯化单元、再生气单元、吹冷气单元和控制单元；预冷却单元用于对原料气进行初步降温脱水后送入干燥纯化单元；再生气单元用于向干燥纯化单元提供再生气源；其特殊之处在于：所述干燥纯化单元包括由M个干燥塔组成的吸附组，以及由N个干燥塔组成的再生组；M≥N；M+N≥3；吸附组中的M个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到再生组进行再生，所述再生包括泄压、鼓风加热、闭式循环吹冷和均压；再生组中的N个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到吸附组进行吸附纯化，脱除原料气中的水分和杂质气体；所述吹冷气单元用于对所述再生组中需要吹冷的干燥塔进行自下而上的闭式循环吹冷。进一步地，所述再生气单元包括第一鼓风机、加热器、第一干气引出管路和/或第二干气引出管路；所述第一鼓风机的进气口接外部大气；所述加热器的进气口与第一鼓风机出气口连接，所述加热器的出气口与所述干燥纯化单元中各干燥塔的进气口相连接；所述第一干气引出管路的一端与成品气输出管路相连接，另一端与所述加热器的进气口相连接；所述第二干气引出管路的一端与成品气输出管路相连接，另一端与所述干燥纯化单元中各干燥塔的进气口相连接；第一干气引出管路和第二干气引出管路上均设置有用于控制管路启闭的阀门。进一步地，所述吹冷气单元包括第一冷却器、第二冷却器和第二鼓风机；所述第二冷却器的出气口与所述干燥纯化单元中各干燥塔的进气口连接，所述第二冷却器的进气口通过第二鼓风机、第一冷却器与所述干燥纯化单元中各干燥塔的出气口连接形成回路。进一步地，所述M＞N；M+N＝3、5、6、7、8。本技术的优点：1、本技术制造成本低，相对传统双塔方案成本能降低15-30％，系统配电容量可下降50％以上。2、本技术以风机作为动力源，自下而上对进行再生的干燥塔进行闭环吹冷，能够有效利用塔内的残余热量，使得上层吸附剂深度解析，将吸附剂中残余的水分转移至吸附塔入口，形成更合理的残余含水量分布(入口含水量高，出口含水量低)，有利于切换后实现更好的露点及更长的杂质气体(二氧化碳、硫化氢等气体)穿透时间。3、本技术为再生组配置加热风机和吹冷风机，能够极大节省再生时间，实现吸附组和再生组中干燥塔的切换，同时能减少风机及加热器的安装功率、及其他公用资源(例如循环水、冷冻水等)的消耗。4、本技术采用鼓风加热+干气加热，兼顾了生产成本和成品气耗量。5、本技术通过在干气加热和闭式循环吹冷之间增加干气置换环节，有效利用塔内残余的热量对再生塔进行洗涤，有利于节能及进一步提高了成品气的指标。6、本技术采用5塔配置时，利用3塔并联吸附纯化，2塔分级再生，再生时间为吸附纯化时间的2/3，较常规双塔的少一个塔及部分再生系统，可以减少占地面积。7、本技术采用6塔配置时，利用4塔并联吸附纯化，2塔分级再生，再生时间为吸附纯化时间的1/2，较常规双塔的少两个塔及大部分再生系统，可以减少占地面积。附图说明图1是本技术实施例一的原理图。图2是本技术实施例二的原理图。图1中附图标记说明：1-第一鼓风机；2-加热器；3-过滤器；4-第一冷却器；5-第二鼓风机；6-第二冷却器；7-第一干气引出管路；8-第二干气引出管路；9-成品气输出管路。具体实施方式以下结合说明书附图对本技术进行详述。本技术所提供的多塔并联式干燥、纯化装置，包括预冷却单元、干燥纯化单元、再生气单元、吹冷气单元和控制单元；预冷却单元用于对原料气进行初步降温脱水后送入干燥纯化单元；再生气单元用于向干燥纯化单元提供再生气源；干燥纯化单元包括由M个干燥塔组成的吸附组，以及由N个干燥塔组成的再生组；M≥N；M+N≥3；吸附组中的M个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到再生组进行再生，所述再生包括泄压、鼓风加热、闭式循环吹冷和均压；再生组中的N个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到吸附组进行吸附纯化，脱除原料气中的水分和杂质气体；吹冷气单元用于对所述再生组中需要吹冷的干燥塔进行自下而上的闭式循环吹冷。本技术的工作原理是：吸附组对原料气进行吸附纯化；1/M饱和吸附时间后，吸附组中的至少一个干燥塔转到再生组；2/M饱和吸附时间后，吸附组中的至少一个干燥塔转到再生组；以此类推，吸附组中的M个干燥塔轮流转换到再生组，直至一个饱和吸附时间完成；再生组进行分级再生；1/M饱和吸附时间后，再生组中同样数量的干燥塔转到吸附组；2/M饱和吸附时间后，再生组中同样数量的塔转到吸附组；以此类推，再生组中的N个干燥塔轮流转换到吸附组，直至一个饱和吸附时间完成；其中，对从吸附组转换到再生组的干燥塔进行再生，所述再生包括泄压、加热环节、吹冷环节，再生完成后等待转换；所有进行加热的干燥塔采用所述风机作为动力源进行加热再生；所有进行吹冷的干燥塔采用所述风机作为动力源，自下而上对干燥塔进行闭式循环吹冷；下面分别以5塔和6塔为例，对本技术的工作过程和原理作详细说明。5塔由3个干燥塔组成吸附组，2个干燥塔组成再生组。6塔由4个干燥塔组成吸附组，2个干燥塔组成再生组。实施例一(参照图1)：步骤1：1#干燥塔、2#干燥塔、3#干燥塔组成吸附组，4#干燥塔、5#干燥塔组成再生组；启动前4#吸附塔及5#吸附塔处于干燥状态；为再生组配备第一鼓风机1(加热风机)和第二鼓风机5(吹冷风机)；采用一套再生气单元(其他实施例中也可采用多套)，一套吹冷气单元(其他实施例中也可采用多套)。步骤2：第一轮吸附、再生：2.1】0-1/3饱和吸附时间内：1#干燥塔、2#干燥塔、3#干燥塔进行吸附纯化，4#干燥塔、5#干燥塔为等待转换状态；原料气经预冷却单元，经预冷却单元冷却、分离出原料气体内所含固体颗粒、液态水后，经阀门QF7、QF15、QF23分别进入1#吸附塔、2#吸附塔、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多塔并联式干燥、纯化装置，包括预冷却单元、干燥纯化单元、再生气单元、吹冷气单元和控制单元；/n预冷却单元用于对原料气进行初步降温脱水后送入干燥纯化单元；/n再生气单元用于向干燥纯化单元提供再生气源；/n其特征在于：/n所述干燥纯化单元包括由M个干燥塔组成的吸附组，以及由N个干燥塔组成的再生组；M≥N；M+N≥3；/n吸附组中的M个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到再生组进行再生，所述再生包括泄压、鼓风加热、闭式循环吹冷和均压；再生组中的N个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到吸附组进行吸附纯化，脱除原料气中的水分和杂质气体；/n所述吹冷气单元用于对所述再生组中需要吹冷的干燥塔进行自下而上的闭式循环吹冷。/n

【技术特征摘要】
1.一种多塔并联式干燥、纯化装置，包括预冷却单元、干燥纯化单元、再生气单元、吹冷气单元和控制单元；
预冷却单元用于对原料气进行初步降温脱水后送入干燥纯化单元；
再生气单元用于向干燥纯化单元提供再生气源；
其特征在于：
所述干燥纯化单元包括由M个干燥塔组成的吸附组，以及由N个干燥塔组成的再生组；M≥N；M+N≥3；
吸附组中的M个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到再生组进行再生，所述再生包括泄压、鼓风加热、闭式循环吹冷和均压；再生组中的N个干燥塔可通过阀门切换轮流转换到吸附组进行吸附纯化，脱除原料气中的水分和杂质气体；
所述吹冷气单元用于对所述再生组中需要吹冷的干燥塔进行自下而上的闭式循环吹冷。


2.根据权利要求1所述的多塔并联式干燥、纯化装置，其特征在于：
所述再生气单元包括第一鼓风机、加热器、第一干气引出管路和/或第二干气引出管路；
所述第一鼓风机的进气口接外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国骏，李大明，孙增辉，
申请(专利权)人：西安联合超滤净化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61