对包含二氧化的气体脱水的方法和装置制造方法及图纸

提供一种对包含二氧化碳的气体（1）脱水的方法，其通过对气体（1）进行冷却并且将冷凝水从所述气体（1）中分离出去而进行，气体（1）与用于冷却该气体（1）的液态二氧化碳接触，以便将包含在所述气体（1）中的水冷凝，并且从剩余气体中分离出冷凝物。此外，提供一种对包含二氧化碳的气体脱水的装置，包括：气体馈送系统，用于馈送需要脱水的气体（1），装置包括：用于馈送液态二氧化碳的二氧化碳馈送系统，用于让气体（1）与二氧化碳接触以便对气体进行冷却进而将包含在气体（1）中的水冷凝的接触装置（C），并且包括用于让冷凝物从剩余气体中分离出去的第一分离器（4）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种对包含二氧化碳的气体（1）脱水的方法，其通过对气体（1）进行冷却并且将冷凝水从所述气体（1）中分离出去而进行，气体（1）与用于冷却该气体（1）的液态二氧化碳接触，以便将包含在所述气体（1）中的水冷凝，并且从剩余气体中分离出冷凝物。此外，提供一种对包含二氧化碳的气体脱水的装置，包括：气体馈送系统，用于馈送需要脱水的气体（1），装置包括：用于馈送液态二氧化碳的二氧化碳馈送系统，用于让气体（1）与二氧化碳接触以便对气体进行冷却进而将包含在气体（1）中的水冷凝的接触装置（C），并且包括用于让冷凝物从剩余气体中分离出去的第一分离器（4）。【专利说明】对包含二氧化的气体脱水的方法和装置本专利技术涉及一种对包含二氧化的气体脱水的方法，该方法通过对其进行冷却，并且将冷凝水从气体中分离而进行，其中气体与液态二氧化碳接触，以便将包含在气体的水冷凝，并且将冷凝物从剩余气体中分离出来。此外，提供一种对包含二氧化碳的气体脱水的装置，其包括:气体馈送系统，用于馈送需要脱水的气体，其中，该装置包括:用于馈送液态二氧化碳的二氧化碳馈送系统，用于让气体与二氧化碳接触以便对气体进行冷却进而将包含在气体中的水冷凝的装置，并且包括用于让冷凝物从剩余气体中分离出去的第一分离器。根据本专利技术，需要脱水并且包含二氧化碳的气体包括天然气，以及包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、氢化硫、氮气、氧气等而不是包含碳氢气体的气体。这是公知的:通过持续地在两个压缩机内压缩气体而对碳酸气体脱水(参考专利CA325811, 1932)。此后，在空气冷却器中将压缩气体冷却，并且将压缩气体导入容器中，在所述容器中，冷凝后的水分已经被清除。来自容器中的气体被导入吸附剂中，在吸附剂中进行着以水蒸气吸附为主的碳酸气体脱水过程。上述方法的缺陷是实现这种方法的设备的尺寸较大，这是由吸附剂的存在及成本以及为实现吸附剂的再生所需要的能量供应所引起的。另一种对气体脱水的方法描述于DE2065941C2中，在此，借助冷却气体和注入氨而在热交换器中对气体进行冷却。DE2014776教导在热交换器中使用二氧化碳作为冷却件，以便对天然气进行冷却。另一种已知的方法是对富含碳酸气体的高压气体脱水(与JP63074908，1988形成对照)，在此，利用空气冷却器对包含二氧化碳的气体进行冷却，其中，气体延伸进入了节流阀中。膨胀之后形成的水在分离器中被从气体中分离出去。获得的气体在压缩机内被压缩，在空气冷却器中被冷却，并且供应给最终的消费者。所描述方法的严重缺陷是无法实现大幅度的气体脱水。这是因为在低温时可能形成的水合物所弓I起的气体膨胀过程中，无法获得低温气体。因此，本专利技术的目的是提供一种方法和对应装置，用于对包含二氧化碳的气体进行有效和闻度脱水。通过提供一种对包含二氧化的气体脱水的方法解决了本专利技术的技术问题，在该方法中，气体与液态二氧化碳混合，以便将气体冷却，进而将包含在气体中的水冷凝，并且将冷凝物从剩余气体中分离出去。也就是说，气体直接与液态二氧化碳接触，以便将包含在气体中的水冷凝。可以在分离器中进行可能的水合物中的冷凝水的分离及溶解于液态二氧化碳中的水中的冷凝水的分离。借助液态二氧化碳进行冷却，可以获得非常低的温度，并且可以以非常高效的方式进行冷凝过程。本方法的另一个优点是可以以非常低的成本实现从水蒸气到水的冷凝。在本专利技术的优选实施例中，在与液态二氧化碳接触后获得并且包含气态二氧化碳的气体膨胀，以便冷凝气体中的剩余水，并且所获得的包含液态二氧化碳、水及可选的水合物在内的液相从脱水后的气体中分离出去。进而将得到脱水气体。由于通过与流体二氧化碳混合实现的气体强冷的缘故，可以借助非常小的能量输入实现膨胀。此外，可选地在膨胀过程中形成的水合晶体溶解于也是在膨胀过程中形成的液态二氧化碳中。通过这种方式，提高了气体脱水的效率。在本专利技术特别优选的实施例中，所获得的包括液态二氧化碳、水及可选的水合物在内的液相局部或全部用于与需要脱水的气体混合。可以在分离器中将液相分离。这意味着:在冷却过程中作为副产品产生的液态二氧化碳用于在本专利技术的另一个冷却过程中对气体冷却，以便对气体脱水。此外，在低于形成水合物的温度下进行的待脱水气体的膨胀允许将所形成的水合物进行分离，因为水合物溶解于也是在膨胀过程中产生的液态二氧化碳中。优选地，与待脱水的气体混合后的液态二氧化碳的温度范围是-60°c到20°C。最优选的范围是-40V到-20°C。与液态二氧化碳混合后的气体的温度范围是_40°C到50°C。最优选的范围是30°C到-50 0C ο在特别优选的实施例中，气体的温度大约为40°C，而液态二氧化碳的温度大约为-27 V。气体的压力范围优选地为4000-6000kPa，更优选地为大约5000kPa。通过膨胀，气体温度可以优选地降低到低于0°C，最优选地为最低_20°C。气体压力优选地通过膨胀降低到低于7000kPa，最优选地降低到最低2000kPa。在特别优选的实施例中，在膨胀之前，气相温度大约为15°C，而压力则大约为5000kPa。在通过膨胀而冷却之后，气相温度大约为-20°C，而压力则为最低2000kPa。所获得的包含液态二氧化碳和水的液相的压力范围在100kPa_7000kPa之间，而温度范围在_63°C _20°C之间。在最优选的实施例中，所获得的包含液态二氧化碳和水的液相的压力范围在1200kPa-1600kPa之间，而温度范围在_40°C _20°C之间。优选地，所获得的包含液态二氧化碳和水的液相的压力为1400kPa，而温度为-30 0C ο所获得的包含液态二氧化碳和水的液相优选地泵抽到大约5000kPa的压力，其中，温度增加到大约_27°C。所获得的包含液态二氧化碳和水并且具有高压的液相与接下来的气体混合，在此，连续过程是适用的。根据本专利技术，同时提供一种用于对包含二氧化碳的气体脱水的装置。所述装置包括:气体馈送系统，用于馈送需要脱水的气体，其中，该装置包括:用于馈送液态二氧化碳的二氧化碳馈送系统，用于让气体与二氧化碳接触以便对气体进行冷却进而将包含在气体中的水局部或全部冷凝的接触装置，并且包括用于让冷凝物从剩余气体中分离出去的第一分离器。接触装置可以为混合装置，用于将气体与液态二氧化碳混合起来。在一些情况下，接触装置可以为容器或水塔。优选地，所述装置包括膨胀装置，用于对包含气态二氧化碳的剩余气体进行冷却，并且用于获得包含液态二氧化碳和水及可选地包括水合物在内的液相，并且用于获得脱水气体。为了将包含液态二氧化碳和水的液相从脱水气体中分离出去，装置包括第二分离器，其中，第二分离器以射流形式与接触装置连接。设置射流连接的目的是将包含液态二氧化碳和水的液相馈送到接触装置内，以便对气体冷却。优选地，膨胀装置为涡轮机，或所谓的涡轮膨胀器。在这种情况下，装置可以包括用于将压力作用于气体的压缩机，在此，涡轮机通过机械方式连接到压缩机，从而使得涡轮机产生的扭矩可用于驱动压缩机。作为备选，涡轮机产生的扭矩用于驱动发电机，在此，发电机产生的电能用于驱动压缩机和/或其他主体。根据本专利技术的装置可以为用于将二氧化碳从气体尤其是从天然气中提取出的系统的一部分。本专利技术的另一个主题是根据本专利技术的用于对包含二氧化碳的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对包含二氧化碳的气体脱水的方法，其通过对气体（1）进行冷却并且将冷凝水从所述气体（1）中分离出去而进行，其特征在于：所述气体（1）与用于冷却该气体（1）的液态二氧化碳接触，以便将包含在所述气体（1）中的水冷凝，并且从剩余的气体中分离出冷凝物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙拉维特·扎内特蒂诺威驰·伊曼福，雷纳德·马克罗威驰·多美特丽芙，
申请(专利权)人：维多利亚资本投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：塞浦路斯;CY