含高浓度CO2的天然气的净化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种含高浓度CO2的天然气的净化系统，其中，净化系统包括分离部和吸收部，分离部用于粗脱碳，吸收部用于精脱碳，使天然气中CO2的去除比例大大增加，可实现含高浓度CO2的天然气的高效净化和低碳氢损失，进而缓解现有技术中天然气中由于含有大量CO2，不仅降低天然气热值、增加运输负荷和成本，且腐蚀管路和设备的技术问题。腐蚀管路和设备的技术问题。腐蚀管路和设备的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
含高浓度CO2的天然气的净化系统


[0001]本技术属于天然气净化提纯领域，尤其是涉及一种含高浓度CO2的天然气的净化系统。

技术介绍

[0002]相比煤和石油，天然气的碳强度低、热能利用率高，其燃烧对环境造成的污染更低，更加清洁，因此我国政府近年来不断加大天然气的供应和使用。
[0003]随着社会国民经济稳步发展，将带动能源需求持续增长，天然气在我国能源革命中始终扮演着重要角色，预计2050年前我国天然气消费保持增长趋势。但与此同时，我国天然气产量严重不足，供应缺口巨大，进口量不断攀升，进口压力持续加大。据统计，2018年我国天然气进口总量9039万吨，同比增加31.9％。因此，提升天然气勘探开发力度、加快天然气产供储体系建设，有利于推进我国天然气产业高质量发展，保障国家能源安全。
[0004]天然气在开采过程中通常伴随有不定含量的CO2，不仅降低天然气热值、增加运输负荷和成本，且腐蚀管路和设备，因此在使用和进一步加工前需将其脱除。随着我国天然气勘探和利用水平的提升，一些高CO2含量天然气气田的开发逐渐得到关注，开发适合高CO2含量天然气净化的方法和装置具有重要现实意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术旨在提出一种含高浓度CO2的天然气的净化系统，以缓解天然气中由于含有大量CO2，不仅降低天然气热值、增加运输负荷和成本，且腐蚀管路和设备的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0007]本技术提供了一种含高浓度CO2的天然气的净化系统，包括分离部及吸收部；
[0008]所述分离部包括一级分离单元及二级分离单元，所述吸收部包括吸收单元及吸收剂再生单元；
[0009]所述一级分离单元具有第一气体入口、第一渗透气出口及第一渗余气出口，所述二级分离单元具有第二气体入口、第二渗透气出口及第二渗余气出口，所述吸收单元具有第三气体入口、第三气体出口、第一吸收剂入口及第一吸收剂出口，所述吸收剂再生单元具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口及气体出口；
[0010]所述第一渗透气出口与所述第二气体入口连通，所述第一渗余气出口与所述第三气体入口连通，所述第二渗余气出口与所述第一气体入口连通，所述第一吸收剂入口与所述第二吸收剂出口连通，所述第一吸收剂出口与所述第二吸收剂入口连通；
[0011]所述一级分离单元和所述二级分离单元均能够将含CO2的天然气以过滤的形式分离为渗透气及渗余气；
[0012]所述吸收单元具有能够吸收CO2的吸收剂；
[0013]所述吸收剂再生单元用于将吸收CO2后饱和的吸收剂还原为可重新吸收 CO2的吸
收剂。
[0014]进一步地，所述分离部还包括气体压缩单元，所述气体压缩单元设于所述一级分离单元的第一渗透气出口与所述二级分离单元的第二气体入口之间；
[0015]且所述气体压缩单元的气体入口与所述第一渗透气出口连通，所述气体压缩单元的气体出口与所述第二气体入口连通。
[0016]进一步地，所述吸收剂再生单元包括依次连通的闪蒸单元、第一加热单元、冷却单元及加压单元；
[0017]所述闪蒸单元具有第四气体出口及所述第二吸收剂入口，所述第一加热单元具有第五气体出口，所述加压单元具有所述第二吸收剂出口；
[0018]所述第四气体出口与所述气体压缩单元的气体入口连通。
[0019]进一步地，还包括CO2收集部，所述CO2收集部的气体入口与所述第二渗透气出口连通。
[0020]进一步地，还包括预处理部，所述预处理部包括过滤单元及第二加热单元；
[0021]所述过滤单元的气体出口与所述第二加热单元的气体入口连通，所述第二加热单元的气体出口与所述第一气体入口连通，所述第二渗余气出口通过所述加热单元与所述第一气体入口连通。
[0022]进一步地，还包括控制部，所述控制部包括阀门单元，所述阀门单元包括在所述过滤单元的气体入口的前端设置的减压阀、在所述吸收单元的第三气体出口的后端设置的第一背压阀及在所述第一吸收剂出口与所述第二吸收剂入口之间设置的第二背压阀。
[0023]进一步地，所述减压阀、所述第一背压阀及所述第二背压阀均为电控阀门；
[0024]所述控制部还包括中央控制处理单元及传感器单元，
[0025]所述阀门单元及所述传感器单元均与所述中央控制处理单元电性连接；
[0026]所述传感器单元包括在所述过滤单元与所述第二加热单元之间设置的第一压力传感器和第一温度传感器、在所述第二加热单元与所述一级分离单元之间设置的第二温度传感器、在所述压缩单元与所述二级分离单元之间设置的第二压力传感器、在所述吸收单元的第一吸收剂出口与所述第二背压阀之间设置的第三压力传感器、在所述闪蒸单元上设置的第四压力传感器、在所述吸收单元的第三气体出口与所述第一背压阀之间设置的第五压力传感器。
[0027]进一步地，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述第四压力传感器及所述第五压力传感器均具有能够显示当前压力数值的第一显示屏；
[0028]所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均具有能够显示当前温度数值的第二显示屏。
[0029]进一步地，所述控制部还包括气体成分分析单元，所述气体成分分析单元与所述CO2收集部连通。
[0030]具体地：
[0031]一级分离单元将含CO2的天然气以过滤的形式分离为一次渗透气及一次渗余气；
[0032]吸收单元通过吸收剂吸收一次渗余气中的CO2，并向后端设备输送净化后的天然气；
[0033]吸收剂再生单元导出吸收CO2后饱和的吸收剂，并将其还原为可重新吸收CO2的吸
收剂，然后返还给吸收单元；
[0034]二级分离单元将一次渗透气以过滤的形式分离为二次渗透气及二次渗余气，并将二次渗透气直接排放至外界环境或者放入CO2收集装置，将二次渗余气返还至一级分离单元。
[0035]相对于现有技术，本技术所述的一种含高浓度CO2的天然气的净化系统具有以下优势：
[0036]本技术所述的一种含高浓度CO2的天然气的净化系统，包括分离部及吸收部；所述分离部包括一级分离单元及二级分离单元，所述吸收部包括吸收单元及吸收剂再生单元；所述一级分离单元具有第一气体入口、第一渗透气出口及第一渗余气出口，所述二级分离单元具有第二气体入口、第二渗透气出口及第二渗余气出口，所述吸收单元具有第三气体入口、第三气体出口、第一吸收剂入口及第一吸收剂出口，所述吸收剂再生单元具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口及气体出口；所述第一渗透气出口与所述第二气体入口连通，所述第一渗余气出口与所述第三气体入口连通，所述第二渗余气出口与所述第一气体入口连通，所述第一吸收剂入口与所述第二吸收剂出口连通，所述第一吸收剂出口与所述第二吸收剂入口连通；所述一级分离单元和所述二级分离单元均能够将含CO2的天然气以过滤的形式分离为渗透气及渗余本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含高浓度CO2的天然气的净化系统，其特征在于：包括分离部及吸收部；所述分离部包括一级分离单元及二级分离单元，所述吸收部包括吸收单元及吸收剂再生单元；所述一级分离单元具有第一气体入口、第一渗透气出口及第一渗余气出口，所述二级分离单元具有第二气体入口、第二渗透气出口及第二渗余气出口，所述吸收单元具有第三气体入口、第三气体出口、第一吸收剂入口及第一吸收剂出口，所述吸收剂再生单元具有第二吸收剂入口、第二吸收剂出口及气体出口；所述第一渗透气出口与所述第二气体入口连通，所述第一渗余气出口与所述第三气体入口连通，所述第二渗余气出口与所述第一气体入口连通，所述第一吸收剂入口与所述第二吸收剂出口连通，所述第一吸收剂出口与所述第二吸收剂入口连通；所述一级分离单元和所述二级分离单元均能够将含CO2的天然气以过滤的形式分离为渗透气及渗余气。2.根据权利要求1所述的含高浓度CO2的天然气的净化系统，其特征在于：所述分离部还包括气体压缩单元，所述气体压缩单元设于所述一级分离单元的第一渗透气出口与所述二级分离单元的第二气体入口之间；且所述气体压缩单元的气体入口与所述第一渗透气出口连通，所述气体压缩单元的气体出口与所述第二气体入口连通。3.根据权利要求2所述的含高浓度CO2的天然气的净化系统，其特征在于：所述吸收剂再生单元包括依次连通的闪蒸单元、第一加热单元、冷却单元及加压单元；所述闪蒸单元具有第四气体出口及所述第二吸收剂入口，所述第一加热单元具有第五气体出口，所述加压单元具有所述第二吸收剂出口；所述第四气体出口与所述气体压缩单元的气体入口连通。4.根据权利要求3所述的含高浓度CO2的天然气的净化系统，其特征在于：还包括CO2收集部，所述CO2收集部的气体入口与所述第二渗透气出口连通。5.根据权利要求4所述的含高浓度CO2的天然气的净化系统，其特征在于：还包括预处理部...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓海发，闫肃，康国栋，刘艳武，曹义鸣，邢传胜，赵一帆，王钊，李子旺，
申请(专利权)人：中海油节能环保服务有限公司，
类型：新型
国别省市：