一种天然气脱水脱烃集成装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于天然气净化技术领域，具体涉及一种天然气脱水脱烃集成装置及方法。其技术方案为：一种天然气脱水脱烃集成装置，包括湿原料气进入管线和产品气出装置管线，湿原料气进入管线和产品气出装置管线之间连接有三组脱水脱烃单元；所述湿原料气进入管线与脱水脱烃单元的进口之间还连接有分支管线；还包括再生气加热器，三组脱水脱烃单元的出口分别与再生气加热器通过管道连接，再生气加热器的出口管线与脱水脱烃单元连接；还包括冷却分离单元，冷却分离单元分别与三组脱水脱烃单元通过管道连接，冷却分离单元的气相出口管线连接到湿原料气进入管线。本发明专利技术提供了一种三组脱水脱烃单元循环进行吸附、冷吹、再生加热的天然气脱水脱烃集成装置及方法。脱水脱烃集成装置及方法。脱水脱烃集成装置及方法。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气脱水脱烃集成装置及方法


[0001]本专利技术属于天然气净化
，具体涉及一种天然气脱水脱烃集成装置及方法。

技术介绍

[0002]气体脱水的方法一般包括膜分离方法、固体吸附法、溶剂吸收法、低温法等。气体脱烃的方法一般包括低温法和固体吸附法。固体吸附法脱水通常采用分子筛、活性氧化铝等干燥剂进行吸附脱水，吸附后的分子筛再经过再生气加热脱除其中的水分。固体吸附法脱烃通常采用硅胶、活性炭等吸附剂进行吸附脱烃，吸附后的吸附剂再经过再生气加热脱除其中的烃组分。
[0003]固体吸附法脱水脱烃的方案通常为分别单独设置一套固体吸附法脱水装置和一套固体吸附法脱烃装置，且需要各自设置再生气加热器、冷却器和各自装置的一套程序控制阀，以对装置进行再生加热再冷吹。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种三组脱水脱烃单元循环进行吸附、冷吹、再生加热的天然气脱水脱烃集成装置及方法，简化了冷吹和再生加热的结构，且使得吸附工序能连续进行。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种天然气脱水脱烃集成装置，包括湿原料气进入管线和产品气出装置管线，湿原料气进入管线和产品气出装置管线之间连接有三组脱水脱烃单元，脱水脱烃单元的进口管线和出口管线上均安装有吸附程序控制阀；所述湿原料气进入管线与脱水脱烃单元的进口之间还连接有分支管线，分支管线上安装有再生程序控制阀；还包括再生气加热器，三组脱水脱烃单元的出口分别与再生气加热器通过管道连接，脱水脱烃单元与再生气加热器之间的管线上安装有再生程序控制阀，再生气加热器的出口管线与脱水脱烃单元连接；还包括冷却分离单元，冷却分离单元分别与三组脱水脱烃单元通过管道连接，冷却分离单元与脱水脱烃单元之间的管线上安装有再生程序控制阀，冷却分离单元的气相出口管线连接到湿原料气进入管线。
[0007]脱水脱烃单元为脱水塔与脱烃塔的组合。在一个周期内，湿原料气进入管线中一部分气体经第一组脱水脱烃单元进行脱水脱烃，处理后的天然气排到经产品气出装置管线。另一部分气体对第二组脱水脱烃单元进行冷吹，将第二组脱水脱烃单元冷却至50℃以下，同时脱除再生气中的水和烃。冷吹后的气体由再生气加热器加热后，对第三组脱水脱烃单元进行再生加热，使得第三组脱水脱烃单元上吸附的水和烃能尽可能排出。第三组脱水脱烃单元排出的混合气经冷却分离单元冷却后再进行分离，使得再生气中的液相水和液相烃被分离。分离后的气体再回到湿原料气进入管线，再进入第一组脱水脱烃单元进行脱水脱烃。
[0008]当第一组脱水脱烃单元吸附饱和后，使经过了冷吹的第二组脱水脱烃单元进行脱水脱烃，经过了再生加热的第三组脱水脱烃单元进行冷吹，已经吸附饱和的第一组脱水脱烃单元进行再生加热。如此循环，每个周期内均有一组脱水脱烃单元进行脱水脱烃，保证吸附工序连续进行。同一周期内，仅一组脱水脱烃单元在进行冷吹，仅一组脱水脱烃单元在进行再生加热，则再生气加热器和冷却分离单元的数量均可减少，相应简化装置结构。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述脱水脱烃单元包括脱水塔，脱水塔的进口管线连接到湿原料气进入管线，脱水塔的出口管线连接有脱烃塔，脱烃塔的出口管线连接到产品气出装置管线；所述分支管线与脱水塔的进口连接，脱烃塔的出口与再生气加热器通过管道连接，再生气加热器的出口分别通过管道与脱烃塔的出口和脱水塔的出口连接，再生气加热器的出口分别与脱烃塔的出口和脱水塔的出口之间的管线上均安装有再生程序控制阀；所述冷却分离单元为两组，其中一组冷却分离单元的进口管线与脱烃塔的进口连接，另一组冷却分离单元的进口管线与脱水塔的进口连接。脱水塔能对气体中的水分进行吸附，脱烃塔能对气体中的烃类进行吸附。一个周期的时间根据产品的性质决定。对于一种气体的脱水和脱烃时间不同时，可通过增大吸附时间更长的塔的体积来平衡脱水和脱烃时间，但仅限于脱水和脱烃时间相差不大的气体。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述再生气加热器的出口与脱烃塔的出口之间的管线上还安装有热再生气流量分配阀。热再生气流量分配阀能控制进入脱烃塔的再生气和进入脱水塔的再生气的量，保证脱烃塔和脱水塔均能被充分再生加热。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述脱水塔与脱烃塔之间的管线上安装有吸附程序控制阀。当脱水脱烃单元进行吸附或冷吹时，脱水塔与脱烃塔之间的吸附程序控制阀打开，保证气体能从脱水塔进入脱烃塔。当脱水脱烃单元进行再生加热时，脱水塔与脱烃塔之间的吸附程序控制阀关闭，从而，经再生气加热器加热的气体能分两路分别进入脱水塔和脱烃塔，脱水塔和脱烃塔中排出的水或烃能被相应的冷却分离单元进行分离，避免脱水塔和脱烃塔中排出的水或烃返回至原料气入口管道。再生气分别从脱水塔和脱烃塔的出口进入，反向对脱水塔和脱烃塔进行再生加热。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述冷却分离单元包括通过管道连接的再生气冷却器和再生气分离器，再生气冷却器的进口管线与脱水脱烃单元连接，再生气分离器的气相出口管线连接到湿原料气进入管线，再生气分离器的液相出口连接排液管。冷却器对气体进行冷却后进入再生气分离进行气液分离，从而本专利技术脱出的水和烃被最终排出。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述湿原料气进入管线上安装有流量控制阀。流量控制阀能控制进入吸附工序的脱水脱烃单元的气体量和进入冷吹工序的脱水脱烃单元的气体量，保证气体能对相应的脱水脱烃单元进行彻底冷吹和再生加热。
[0014]一种天然气脱水脱烃方法，包括如下步骤：
[0015]S1：打开第一组脱水脱烃单元上进口和出口的吸附程序控制阀，关闭第一组脱水脱烃单元上所有再生程序控制阀；打开第二组脱水脱烃单元上连接的分支管线上的再生程序控制阀、再生气加热器与第二组脱水脱烃单元出口之间管线上的再生程序控制阀，关闭再生气加热器出口与第二组脱水脱烃单元之间管线上的再生程序控制阀、冷却分离单元与第二组脱水脱烃单元之间的管线上的再生程序控制阀；打开再生气加热器出口与第三组脱水脱烃单元之间管线上的再生程序控制阀、冷却分离单元与第三组脱水脱烃单元之间的管
线上的再生程序控制阀，关闭第三组脱水脱烃单元上连接的分支管线上的再生程序控制阀、再生气加热器与第三组脱水脱烃单元出口之间管线上的再生程序控制阀；
[0016]S2：第一组脱水脱烃单元吸附饱和后，打开第二组脱水脱烃单元上进口和出口的吸附程序控制阀，关闭第二组脱水脱烃单元上所有再生程序控制阀；打开第三组脱水脱烃单元上连接的分支管线上的再生程序控制阀、再生气加热器与第三组脱水脱烃单元出口之间管线上的再生程序控制阀，关闭再生气加热器出口与第三组脱水脱烃单元之间管线上的再生程序控制阀、冷却分离单元与第三组脱水脱烃单元之间的管线上的再生程序控制阀；打开再生气加热器出口与第一组脱水脱烃单元之间管线上的再生程序控制阀、冷却分离单元与第一组脱水脱烃单元之间的管线上的再生程序控制阀，关闭第一组脱水脱烃单元上连接的分支管线上的再生程序控制阀、再生气加热器与第一组脱水脱烃单元出口之间管线上的再生程序控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气脱水脱烃集成装置，其特征在于，包括湿原料气进入管线(1)和产品气出装置管线(16)，湿原料气进入管线(1)和产品气出装置管线(16)之间连接有三组脱水脱烃单元，脱水脱烃单元的进口管线和出口管线上均安装有吸附程序控制阀；所述湿原料气进入管线(1)与脱水脱烃单元的进口之间还连接有分支管线(3)，分支管线(3)上安装有再生程序控制阀；还包括再生气加热器(10)，三组脱水脱烃单元的出口分别与再生气加热器(10)通过管道连接，脱水脱烃单元与再生气加热器(10)之间的管线上安装有再生程序控制阀，再生气加热器(10)的出口管线与脱水脱烃单元连接；还包括冷却分离单元，冷却分离单元分别与三组脱水脱烃单元通过管道连接，冷却分离单元与脱水脱烃单元之间的管线上安装有再生程序控制阀，冷却分离单元的气相出口管线连接到湿原料气进入管线(1)。2.根据权利要求1所述的一种天然气脱水脱烃集成装置，其特征在于，所述脱水脱烃单元包括脱水塔，脱水塔的进口管线连接到湿原料气进入管线(1)，脱水塔的出口管线连接有脱烃塔，脱烃塔的出口管线连接到产品气出装置管线(16)；所述分支管线(3)与脱水塔的进口连接，脱烃塔的出口与再生气加热器(10)通过管道连接，再生气加热器(10)的出口分别通过管道与脱烃塔的出口和脱水塔的出口连接，再生气加热器(10)的出口分别与脱烃塔的出口和脱水塔的出口之间的管线上均安装有再生程序控制阀；所述冷却分离单元为两组，其中一组冷却分离单元的进口管线与脱烃塔的进口连接，另一组冷却分离单元的进口管线与脱水塔的进口连接。3.根据权利要求2所述的一种天然气脱水脱烃集成装置，其特征在于，所述再生气加热器(10)的出口与脱烃塔的出口之间的管线上还安装有热再生气流量分配阀(11)。4.根据权利要求2所述的一种天然气脱水脱烃集成装置，其特征在于，所述脱水塔与脱烃塔之间的管线上安装有吸附程序控制阀。5.根据权利要求1所述的一种天然气脱水脱烃集成装置，其特征在于，所述冷却分离单元包括通过管道连接的再生气冷却器和再生气分离器，再生气冷却器的进口管线与脱水脱烃单元连接，再生气分离器的气相出口管线连接到湿原料气进入管线(1)，再生气分离器的液相出口连接排液管。6.根据权利要求1所述的一种天然气脱水脱烃集成装置，其特征在于，所述湿原料气进入管线(1)上安装有流量控制阀(2)。7.一种天然气脱水脱烃方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：打开第一组脱水脱烃单元上进口和出口的吸附程序控制阀，关闭第一组脱水脱烃单元上所有再生程序控制阀；打开第二组脱水脱烃单元上连接的分支管线(3)上的再生程序控制阀、再生气加热器(10)与第二组脱水脱烃单元出口之间管线上的再生程序控制阀，关闭再生气加热器(10)出口与第二组脱水脱烃单元之间管线上的再生程序控制阀、冷却分离单元与第二组脱水脱烃单元之间的管线上的再生程序控制阀；打开再生气加热器(10)出口与第三组脱水脱烃单元之间管线上的再生程序控制阀、冷却分离单元与第三组脱水脱烃单元之间的管线上的再生程序控制阀，关闭第三组脱水脱烃单元上连接的分支管线(3)上的再生程序控制阀、再生气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，郑春来，涂洁，肖乐，孙润林，郭建，陈运强，刘玉洁，蒋志明，王科，叶虹，冼光亚，李莹珂，田静，蒲黎明，张艺，董君，
申请(专利权)人：中国石油工程建设有限公司，
类型：发明
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