專利名稱：重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種天然氣脫重?zé)N技術(shù)，特別是重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法。
背景技術(shù)：
天然氣在液化之前，其中所含的重?zé)N必須被除去，以免重?zé)N在低溫下凍結(jié)而堵塞設(shè)備和管道。國內(nèi)外已有的天然氣脫重?zé)N方法有吸附法和精餾法等。采用吸附法脫重?zé)N時，常用的吸附劑是分子篩、硅膠和活性氧化鋁等，重?zé)N脫除的程度取決于吸附劑的負(fù)荷和再生的形式等，該方法技術(shù)成熟，能夠?qū)艋筇烊粴庵械闹責(zé)N含量降至天然氣液化的要求。但該方法需2個吸附塔切換操作，且需增加再生用加熱爐，能耗大。精餾法脫重?zé)N利用精餾的原理，在精餾塔內(nèi)，根據(jù)重?zé)N與天然氣沸點的不同，將天然氣中所含的重?zé)N分離出來。該方法技術(shù)成熟，能將凈化后天然氣中的重?zé)N含量降至天然氣液化的要求。但采用這種方法，精餾塔的塔底需熱源加熱，而塔頂需冷源冷卻，因而需增設(shè)精餾塔底加熱系統(tǒng)和塔頂冷卻系統(tǒng)，能耗大。上述兩種天然氣脫重?zé)N方法的缺點均為工藝流程復(fù)雜，能耗大，投資高，不利于液化天然氣工廠節(jié)約投資，降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，在本發(fā)明的方法中，含重?zé)N的天然氣進入脫重?zé)N塔的底部，在脫重?zé)N塔內(nèi)除去其中的大部分重?zé)N后，從脫重?zé)N塔的頂部排出并被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經(jīng)重?zé)N泵增壓后被送入脫重?zé)N塔的頂部而使重?zé)N與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重?zé)N洗滌下來，包括以下步驟第一步將含重?zé)N天然氣分為兩股物流，一股物流與來自脫重?zé)N塔頂?shù)臍庀嘣跉鈿鈸Q熱器內(nèi)換熱，另一股物流與來自脫重?zé)N塔底的液相在氣液換熱器內(nèi)換熱；第二步將經(jīng)氣氣換熱器、氣液換熱器換熱后的兩股含重?zé)N天然氣混合，送入脫重?zé)N塔的底部，與來自塔頂?shù)闹責(zé)N逆流接觸，天然氣中的大部分重?zé)N被洗滌下來后，從塔頂出來；第三步將從脫重?zé)N塔頂出來的天然氣經(jīng)氣氣換熱器加熱；第四步將來自氣氣換熱器的脫重?zé)N塔頂天然氣經(jīng)制冷劑冷卻器冷卻，其中所含的重?zé)N組分被冷凝；第五步將冷卻后的天然氣送入重?zé)N分液罐進行氣液分離，其中的氣相被送入下一工序處理，液相經(jīng)重?zé)N泵升壓；第六步將升壓后的重?zé)N送入脫重?zé)N塔的頂部，以洗滌天然氣中的重?zé)N，液體被收集到脫重?zé)N塔的底部；第七步將脫重?zé)N塔底的液體抽出，送入氣液換熱器加熱；第八步將來自氣液換熱器的液體送入重?zé)N加熱器加熱，并進行氣液分離，其中的氣相被送入工廠燃料氣系統(tǒng)，液相被送入下一工序處理。
在本發(fā)明方法中，脫重?zé)N塔為填料塔，重?zé)N泵為離心泵，制冷劑冷卻器可以是冷卻器，也可以是冷箱的一部分，重?zé)N加熱器既起到與熱源換熱的作用，又起到氣液分離的作用。
采用本發(fā)明方法，天然氣脫重?zé)N流程得到簡化，裝置能耗大大降低，脫重?zé)N效果好，凈化后天然氣重?zé)N摩爾含量可降至10ppm以下，能夠滿足天然氣液化的需要。
四

圖1為重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法流程圖，圖中1、管道 2、管道 3、管道 4、管道 5、管道 6、管道 7、脫重?zé)N塔 8、管道 9、氣氣換熱器 10、管道 11、制冷劑冷卻器 12、管道 13、管道 14、重?zé)N分液罐 15、管道16、重?zé)N泵 17、管道 18、管道 19、氣液換熱器 20、管道 21、重?zé)N加熱器 22、管道 23、管道 24、管道 25、管道 26、管道 27、管道。
圖2為重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法主要物流參數(shù)表。
五具體實施例方式本發(fā)明通過以下實施例實現(xiàn)，在本發(fā)明的方法中，含重?zé)N的天然氣進入脫重?zé)N塔7的底部，在脫重?zé)N塔7內(nèi)除去其中的大部分重?zé)N后，從脫重?zé)N塔7的頂部排出并被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經(jīng)重?zé)N泵16增壓后被送入脫重?zé)N塔7的頂部而使重?zé)N與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重?zé)N洗滌下來，包括以下步驟第一步將來自管道1的含重?zé)N天然氣分為兩股物流，一股物流通過管道2進入氣氣換熱器9內(nèi)，與來自脫重?zé)N塔7的氣相換熱，溫度降低，通過管道4出來，另一股物流通過管道3進入氣液換熱器19內(nèi)，與來自脫重?zé)N塔7的液相換熱，溫度降低，通過管道5出來；第二步將來自管道4、管道5的兩股含重?zé)N天然氣混合，通過管道6送入脫重?zé)N塔7的底部，與來自塔頂?shù)闹責(zé)N逆流接觸，天然氣中的大部分重?zé)N被洗滌下來后，從塔頂排出；第三步將從脫重?zé)N塔7頂部出來的天然氣通過管道8送入氣氣換熱器9換熱，溫度升高；第四步將來自氣氣換熱器9的脫重?zé)N塔頂天然氣通過管道10送入制冷劑冷卻器11內(nèi)，與制冷劑換熱，溫度降低，其中所含的重?zé)N組分被冷凝，通過管道12出來，在制冷劑冷卻器11內(nèi)，制冷劑通過管道24進入，通過管道25出來；第五步將從制冷劑冷卻器11內(nèi)出來的天然氣送入重?zé)N分液罐14內(nèi)進行氣液分離，其中的氣相通過管道13出來，被送入下一工序處理，液相通過管道15出來，經(jīng)重?zé)N泵16增壓；第六步將經(jīng)重?zé)N泵16增壓的重?zé)N通過管道17送入脫重?zé)N塔7的頂部，以洗滌天然氣中的重?zé)N，液體被收集到脫重?zé)N塔7的底部；第七步將脫重?zé)N塔7底部的液體通過管道18送入氣液換熱器19加熱；第八步將來自氣液換熱器19的重?zé)N通過管道20送入重?zé)N加熱器21加熱，并進行氣液分離，其中的氣相通過管道22被送入工廠燃料氣系統(tǒng)，液相通過管道23被送入下一工序處理，在重?zé)N加熱器21內(nèi)，熱源通過管道26進入，通過管道27出來。
在本發(fā)明方法中，脫重?zé)N塔7為填料塔，重?zé)N泵16為離心泵，重?zé)N加熱器21既起到與熱源換熱的作用，又起到氣液分離的作用。
本實施例主要物流的參數(shù)見圖2。圖2中的數(shù)據(jù)設(shè)定原料天然氣流量為498.6kmol/h、溫度為39.9℃、壓力為5.681MPa、重?zé)N摩爾含量為1.147％。圖中的數(shù)據(jù)是用工程軟件HYSIS模擬工藝過程獲得的，且通過了工程實踐的檢驗，動力僅為7.5kw，凈化后天然氣重?zé)N摩爾含量低于10ppm。
權(quán)利要求
1.重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法，其特征是在本發(fā)明的方法中，含重?zé)N的天然氣進入脫重?zé)N塔(7)的底部，在脫重?zé)N塔(7)內(nèi)除去其中的大部分重?zé)N后，從脫重?zé)N塔(7)的頂部排出并被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經(jīng)重?zé)N泵(16)增壓后被送入脫重?zé)N塔(7)的頂部而使重?zé)N與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重?zé)N洗滌下來，包括以下步驟第一步將含重?zé)N天然氣分為兩股物流，一股物流與來自脫重?zé)N塔(7)頂?shù)臍庀嘣跉鈿鈸Q熱器(9)內(nèi)換熱，另一股物流與來自脫重?zé)N塔(7)底的液相在氣液換熱器(19)內(nèi)換熱；第二步將經(jīng)氣氣換熱器(9)、氣液換熱器(19)換熱后的兩股含重?zé)N天然氣混合，送入脫重?zé)N塔(7)的底部，與來自塔頂?shù)闹責(zé)N逆流接觸，天然氣中的大部分重?zé)N被洗滌下來后，從塔頂出來；第三步將從脫重?zé)N塔(7)頂出來的天然氣經(jīng)氣氣換熱器(9)加熱；第四步將來自氣氣換熱器(9)的脫重?zé)N塔(7)頂天然氣經(jīng)制冷劑冷卻器(11)冷卻，其中所含的重?zé)N組分被冷凝；第五步將冷卻后的天然氣送入重?zé)N分液罐(14)進行氣液分離，其中的氣相被送入下一工序處理，液相經(jīng)重?zé)N泵(16)升壓；第六步將升壓后的重?zé)N送入脫重?zé)N塔(7)的頂部，以洗滌天然氣中的重?zé)N，液體被收集到脫重?zé)N塔(7)的底部；第七步將脫重?zé)N塔(7)底的液體抽出，送入氣液換熱器(19)加熱；第八步將來自氣液換熱器(19)的液體送入重?zé)N加熱器(21)加熱，并進行氣液分離，其中的氣相被送入工廠燃料氣系統(tǒng)，液相被送入下一工序處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法，其特征是脫重?zé)N塔(7)為填料塔，重?zé)N泵(16)為離心泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法，其特征是在脫重?zé)N塔(7)內(nèi)洗滌天然氣中重?zé)N所用的介質(zhì)是重?zé)N。
全文摘要
重?zé)N吸收脫除天然氣中重?zé)N的方法，屬于一種天然氣脫重?zé)N技術(shù)，在本發(fā)明中，含重?zé)N的天然氣進入脫重?zé)N塔的底部，在脫重?zé)N塔內(nèi)除去其中的大部分重?zé)N后，從脫重?zé)N塔的頂部排出并被冷卻為氣液兩相，氣相進入下一工序，液相經(jīng)重?zé)N泵增壓后被送入脫重?zé)N塔的頂部而使重?zé)N與天然氣逆流接觸，從而將天然氣中的大部分重?zé)N洗滌下來，由于采用本發(fā)明，天然氣脫重?zé)N流程得到簡化，裝置能耗大大降低，脫重?zé)N效果好，凈化后天然氣中重?zé)N摩爾含量可降至10ppm以下，能夠滿足天然氣液化的需要。
文檔編號C10L3/08GK1743418SQ20051001803
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者張孔明, 王立超, 郭波, 王彥超, 王小尚, 姜秀君 申請人:河南中原綠能高科有限責(zé)任公司