專利名稱：天然氣脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天然氣脫水裝置，該裝置采用了吸附劑變溫吸附再生原理對吸附塔內(nèi)的吸附劑進(jìn)行脫水再生。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的天然氣脫水裝置如圖l所示，它包括左吸附塔21和右吸附塔22，左吸附塔21的輸入端和右吸附塔22的輸入端分別通過閥12和閥13與進(jìn)口分離器l的輸出端連接，進(jìn)口分離器l的輸入端與進(jìn)氣口連接，左吸附塔21的輸出端和右吸附塔22的輸出端通過雙向弓1流裝置3相互連接，左吸附塔21和右吸附塔22的輸入端分別通過閥并經(jīng)冷卻器5、氣液分離器6、壓縮機(jī)7與進(jìn)口分離器1的輸入端連接。
雙向引流裝置3的作用是將左吸附塔21輸出的天然氣引入右吸附塔22或?qū)⒂椅剿?2輸出的天然氣引入左吸附塔21 。該雙向引流裝置3包括串連設(shè)置的閥31和閥33 ，串連設(shè)置的閥32和閥34，以及連接閥31的輸出端與閥32的輸出端的支路37;閥31的輸入端與閥32的輸入端均與左吸附塔21的輸出端連通，閥33的輸出端與閥34的輸出端均與右吸附塔22的輸出端連通。該雙向引流裝置3的支路37上設(shè)置有加熱器4和天然氣的輸出管道，天然氣可經(jīng)該輸出管道輸出或經(jīng)加熱器4加熱后進(jìn)入左吸附塔21或右吸附塔22。
上述天然氣脫水裝置采用了吸附劑變溫吸附再生原理來對左吸附塔21和右吸附塔22中的吸附劑進(jìn)行深度脫水再生，從而延長吸附劑的使用壽命。該天然氣脫水裝置的運(yùn)行過程為
(1) 在天然氣的脫水周期中，濕的入口天然氣首先經(jīng)過進(jìn)口分離器l進(jìn)行除油、水后，再經(jīng)閥12或閥13至左吸附塔21或右吸附塔22進(jìn)行天然氣的吸附脫水，脫水后的天然氣從左吸附塔21或右吸附塔22輸出并經(jīng)雙向引流裝置3中的天然氣的輸出管道和后置過濾器8，作為產(chǎn)品氣外輸。
(2) 在吸附劑的再生周期中(以右吸附塔22的脫水再生為例)，濕的入口天然氣首先經(jīng)過進(jìn)口分離器l進(jìn)行除油、水后，再經(jīng)閥12至左吸附塔21進(jìn)行天然氣的吸附脫水，以脫水后的天然氣作為再生氣從左吸附塔2l輸出并依次經(jīng)雙向引流裝置3中的閥32、加熱器4加熱至一定溫度后經(jīng)閥33至下而上引入右吸附塔22對右吸附塔22中的吸附劑進(jìn)行脫水再生。從右吸附塔22輸出的再生氣通過冷卻器5冷卻并通過氣液分離器6將氣體中的液態(tài)水分離，經(jīng)過分離后的天然氣經(jīng)過壓縮機(jī)7增壓后進(jìn)入進(jìn)口分離器1的入口端重新循環(huán)脫水。上述天然氣脫水裝置在進(jìn)行吸附劑的再生過程中，需要通過加熱器4將再生氣加熱至250'C左右，加熱方式為加熱爐加熱或電加熱，需要消耗大量的能量，不利于節(jié)能環(huán)保。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能的天然氣脫水裝置。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是天然氣脫水裝置，包括左吸附塔和右吸附塔，左吸附
塔的輸入端和右吸附塔的輸入端分別通過閥與進(jìn)口分離器的輸出端連接，進(jìn)口分離器的輸入端與進(jìn)氣口連接，左吸附塔的輸出端和右吸附塔的輸出端通過雙向引流裝置相互連接，其中，進(jìn)口分離器的輸入端通過壓縮機(jī)與進(jìn)氣口連接，左吸附塔的輸入端和右吸附塔的輸入端分別連接有輸出閥，雙向引流裝置通過閥與進(jìn)口分離器的輸出端連接。
進(jìn)一步的是，所述雙向引流裝置的再生氣輸送管道上串連設(shè)置有氣液分離器。進(jìn)一步的是，所述氣液分離器的輸入端串連設(shè)置有冷卻器。進(jìn)一步的是，所述冷卻器的輸入端通過閥與進(jìn)口分離器的輸出端連接。進(jìn)一步的是，所述氣液分離器的輸出端通過降溫系統(tǒng)分別與左吸附塔和右吸附塔連接。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述降溫系統(tǒng)包括冷干機(jī)，冷干機(jī)的輸入端通過閥與氣液分離器的輸出端連接，冷干機(jī)的輸出端分別通過閥和閥與左吸附塔和右吸附塔連接。進(jìn)一步的是，所述降溫系統(tǒng)得輸出端分別與左吸附塔的輸入端和右吸附塔的輸入端連接
;左吸附塔的輸出端和右吸附塔的輸出端分別連接輸出閥和輸出閥。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的天然氣脫水裝置在進(jìn)行吸附劑的再生過程中，
濕的入口天然氣首先經(jīng)壓縮機(jī)增壓，然后經(jīng)進(jìn)口分離器進(jìn)行除油、水后，直接作為再生氣體進(jìn)入左吸附塔或右吸附塔其中一座進(jìn)行吸附劑的脫水再生，輸出的氣體通過雙向引流裝置引入另一座吸附塔內(nèi)再進(jìn)行天然氣的吸附脫水，達(dá)到露點(diǎn)的天然氣直接從該吸附塔的輸入端通
過輸出閥作為成品氣輸出；在天然氣的脫水周期中，濕的入口天然氣首先經(jīng)壓縮機(jī)增壓后通過閥進(jìn)入雙向弓1流裝置，通過雙向弓1流裝置引入左吸附塔或右吸附塔進(jìn)行天然氣的吸附脫水，脫水后的天然氣從該吸附塔的輸入端經(jīng)輸出閥作為成品氣輸出。綜上所述，本實(shí)用新型的天然氣脫水裝置取消了現(xiàn)有天然氣脫水裝置中的加熱器，取而代之的是利用入口天然氣的余熱并進(jìn)行增壓后，將進(jìn)口分離器輸出端的氣體直接引入吸附塔對吸附劑進(jìn)行脫水再生，從而大大降低了設(shè)備能耗，起到節(jié)能環(huán)保的作用；再生氣通過雙向引流裝置被全部回收至吸附塔進(jìn)行脫水處理，實(shí)現(xiàn)再生氣的零排放并不消耗附加能量，高效節(jié)能。試驗(yàn)表明，本實(shí)用新型的天然氣脫水裝置從壓縮機(jī)輸出的未經(jīng)冷卻的天然氣溫度可〉10(TC，產(chǎn)品氣輸出時露點(diǎn)可達(dá)-l(TC，完全符合管輸天然氣的要求。

圖l為現(xiàn)有天然氣脫水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的天然氣脫水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記為進(jìn)口分離器l、左吸附塔21、右吸附塔22、雙向引流裝置3、閥31、閥32、閥33、閥34、氣液分離器35、冷卻器36、支路37、加熱器4、冷卻器5、氣液分離器6、壓縮機(jī)7、后置過濾器8、降溫系統(tǒng)9、閥91、冷干機(jī)92、閥93、閥94、閥10、閥ll、閥12、閥13、閥14、閥15。
圖l、圖2中箭頭所示方向?yàn)闅怏w的流動方向。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
如圖2所示的天然氣脫水裝置，包括左吸附塔21和右吸附塔22，左吸附塔21的輸入端和右吸附塔22的輸入端分別通過閥12和閥13與進(jìn)口分離器l的輸出端連接，進(jìn)口分離器l的輸入端與進(jìn)氣口連接，左吸附塔21的輸出端和右吸附塔22的輸出端通過雙向弓1流裝置3相互連接，進(jìn)口分離器1的輸入端通過壓縮機(jī)7與進(jìn)氣口連接，左吸附塔21的輸入端和右吸附塔22的輸入端分別連接輸出閥10和輸出閥l 1 ，雙向引流裝置3通過閥16與進(jìn)口分離器l的輸出端連接。
其中，雙向引流裝置3的作用是將左吸附塔21輸出的天然氣引入右吸附塔22或?qū)⒂椅剿?2輸出的天然氣引入左吸附塔21。如圖2，雙向引流裝置3包括串連設(shè)置的閥31和閥33，串連設(shè)置的閥32和閥34，以及連接閥31的輸出端與閥32的輸出端的支路37;閥31的輸入端與閥32的輸入端均與左吸附塔21的輸出端連通，閥33的輸出端與閥34的輸出端均與右吸附塔22的輸出端連通。該雙向引流裝置3的引流方向由閥31、閥32、閥33和閥34共同控制將左吸附塔21輸出的天然氣引入右吸附塔22時，打開閥31和閥34，關(guān)閉閥32和閥33，氣體從左吸附塔21的輸出端經(jīng)閥31、支路37、閥34進(jìn)入右吸附塔22的輸出端；將右吸附塔22輸出的天然氣引入左吸附塔21時，關(guān)閉閥31和閥34，打開閥32和閥33，氣體從右吸附塔22的輸出端經(jīng)閥33、支路37、閥32進(jìn)入左吸附塔21的輸出端。這種結(jié)構(gòu)的雙向引流裝置3可以保證氣體在支路37中的流動方向不變，以便在支路37中設(shè)置附加設(shè)備。
該天然氣脫水裝置在進(jìn)行吸附劑的再生過程中，濕的入口天然氣首先經(jīng)壓縮機(jī)7增壓，然后經(jīng)進(jìn)口分離器l進(jìn)行除油、水后，直接作為再生氣體進(jìn)入左吸附塔21或右吸附塔22其中一座進(jìn)行吸附劑的脫水再生，輸出的氣體通過雙向引流裝置3引入另 一座吸附塔內(nèi)再進(jìn)行天然氣的吸附脫水，達(dá)到露點(diǎn)的天然氣直接從該吸附塔的輸入端通過輸出閥作為成品氣輸出；在天然氣的脫水周期中，濕的入口天然氣首先經(jīng)壓縮機(jī)7增壓后通過閥16進(jìn)入雙向引流裝置3，通過雙向引流裝置3引入左吸附塔21或右吸附塔22進(jìn)行天然氣的吸附脫水，脫水后的天然氣從該吸附塔的輸入端經(jīng)輸出閥作為成品氣輸出。本實(shí)用新型的天然氣脫水裝置取消了現(xiàn)有天然氣脫水裝置中的加熱器4，取而代之的是利用入口天然氣的余熱并進(jìn)行增壓后，將進(jìn)口分離器l輸出端的氣體直接引入吸附塔對吸附劑進(jìn)行脫水再生，從而大大降低了設(shè)備能耗，起到節(jié)能環(huán)保的作用；再生氣通過雙向引流裝置3被全部回收至吸附塔進(jìn)行脫水處理，實(shí)現(xiàn)再生氣的零排放并不消耗附加能量，高效節(jié)能。
如圖2，為了提高天然器的脫水效果，所述雙向引流裝置3的再生氣輸送管道上串連設(shè)置有氣液分離器35。氣液分離器35可以脫除天然氣中攜帶的大部分水分，從而對吸附塔輸出的再生氣進(jìn)行預(yù)脫水處理后再引入吸附塔進(jìn)行吸附脫水，提高天然器的脫水效果，延長吸附劑的使用時間。
如圖2，所述氣液分離器35的輸入端串連設(shè)置有冷卻器36。這樣，從吸附塔輸出的再生氣先通過冷卻器36進(jìn)行降溫后再進(jìn)入氣液分離器35進(jìn)行預(yù)脫水處理。冷卻器36可采用空冷或水冷卻器，為了提高冷卻效果，最好采用水冷卻器。
值得注意的是，冷卻器36和氣液分離器35依次串連在雙向引流裝置3的支路37上，氣體在冷卻器36和氣液分離器35中的流動方向始終不變。
如圖2，所述冷卻器36的輸入端通過閥16與進(jìn)口分離器1的輸出端連接。這樣，在天然氣的脫水周期中，濕的入口天然氣首先經(jīng)壓縮機(jī)7增壓后通過閥16進(jìn)入冷卻器36進(jìn)行降溫后再進(jìn)入氣液分離器35進(jìn)行預(yù)脫水處理，然后再引入吸附塔進(jìn)行吸附脫水，提高天然器的脫水效果。
如圖2，為了對再生完畢后的吸附塔進(jìn)行冷卻降溫，所述氣液分離器35的輸出端通過降溫系統(tǒng)9分別與左吸附塔21和右吸附塔22連接。當(dāng)左吸附塔21或右吸附塔22再生完畢后，濕的入口天然氣首先經(jīng)壓縮機(jī)7增壓后通過閥16進(jìn)入冷卻器36進(jìn)行降溫后再進(jìn)入氣液分離器35進(jìn)行預(yù)脫水處理，從氣液分離器35輸出的氣體分為兩部分，大部分的天然氣通過閥32或閥34進(jìn)入左吸附塔21或右吸附塔22其中一座進(jìn)行脫水后通過輸出閥10或輸出閥11作為成品氣輸出，而小部分天然氣通過降溫系統(tǒng)9降溫后進(jìn)入左吸附塔21或右吸附塔22中的另一座對其進(jìn)行冷卻，并最終從該吸附塔輸出。
作為降溫系統(tǒng)9的一種具體結(jié)構(gòu)，該降溫系統(tǒng)9包括冷干機(jī)92，冷干機(jī)92的輸入端通過閥91與氣液分離器6的輸出端連接，冷干機(jī)92的輸出端分別通過閥93和閥94與左吸附塔21和右吸附塔22連接。冷干機(jī)92可以較好的對天然氣進(jìn)行除水降溫。
其中，所述降溫系統(tǒng)9的輸出端最好分別與左吸附塔21的輸入端和右吸附塔22的輸入端
6連接；且左吸附塔21的輸出端和右吸附塔22的輸出端分別連接輸出閥14和輸出閥15。這樣，天然氣通過降溫系統(tǒng)9降溫后從左吸附塔21或右吸附塔22的輸入端進(jìn)入吸附塔中對其進(jìn)行冷卻，最終從輸出閥14或輸出閥15輸出。當(dāng)然，所述降溫系統(tǒng)9的輸出端也可以分別與左吸附塔21的輸出端和右吸附塔22的輸出端連接，這樣，天然氣最終從輸出閥10或輸出閥11輸出。
權(quán)利要求1.天然氣脫水裝置，包括左吸附塔(21)和右吸附塔(22)，左吸附塔(21)的輸入端和右吸附塔(22)的輸入端分別通過閥(12)和閥(13)與進(jìn)口分離器(1)的輸出端連接，進(jìn)口分離器(1)的輸入端與進(jìn)氣口連接，左吸附塔(21)的輸出端和右吸附塔(22)的輸出端通過雙向引流裝置(3)相互連接，其特征是所述進(jìn)口分離器(1)的輸入端通過壓縮機(jī)(7)與進(jìn)氣口連接，所述左吸附塔(21)的輸入端和右吸附塔(22)的輸入端分別連接輸出閥(10)和輸出閥(11)，所述雙向引流裝置(3)通過閥(16)與進(jìn)口分離器(1)的輸出端連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的天然氣脫水裝置，其特征是所述雙向引流裝 置(3)的再生氣輸送管道上串連設(shè)置有氣液分離器(35)。
3. 如權(quán)利要求2所述的天然氣脫水裝置，其特征是所述氣液分離器 (35)的輸入端串連設(shè)置有冷卻器(36)。
4. 如權(quán)利要求3所述的天然氣脫水裝置，其特征是所述冷卻器(36 )的輸入端通過閥(16)與進(jìn)口分離器(1)的輸出端連接。
5. 如權(quán)利要求2所述的天然氣脫水裝置，其特征是所述氣液分離器 (35)的輸出端通過降溫系統(tǒng)(9)分別與左吸附塔(21)和右吸附塔(22)連接。
6. 如權(quán)利要求6所述的天然氣脫水裝置，其特征是所述降溫系統(tǒng)( 9)包括冷干機(jī)(92)，冷干機(jī)(92)的輸入端通過閥(91)與氣液分離器(6)的輸出端連 接，冷干機(jī)(92)的輸出端分別通過閥(93)和閥(94)與左吸附塔(21)和右吸附塔(22 )連接。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的天然氣脫水裝置，其特征是所述降溫系 統(tǒng)(9)的輸出端分別與左吸附塔(21)的輸入端和右吸附塔(22)的輸入端連接；左吸附 塔(21)的輸出端和右吸附塔(22)的輸出端分別連接輸出閥(14)和輸出閥(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用吸附劑變溫吸附再生原理對吸附塔內(nèi)的吸附劑進(jìn)行脫水再生的天然氣脫水裝置，具有節(jié)能的特點(diǎn)。該天然氣脫水裝置包括左吸附塔和右吸附塔，左吸附塔的輸入端和右吸附塔的輸入端分別通過閥與進(jìn)口分離器的輸出端連接，進(jìn)口分離器的輸入端與進(jìn)氣口連接，左吸附塔的輸出端和右吸附塔的輸出端通過雙向引流裝置相互連接，進(jìn)口分離器的輸入端通過壓縮機(jī)與進(jìn)氣口連接，左吸附塔的輸入端和右吸附塔的輸入端分別連接有輸出閥，雙向引流裝置通過閥與進(jìn)口分離器的輸出端連接。本實(shí)用新型的天然氣脫水裝置取消了現(xiàn)有天然氣脫水裝置中的加熱器，從而大大降低了設(shè)備能耗，起到節(jié)能環(huán)保的作用。
文檔編號C10L3/00GK201276550SQ20082030238
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者蔣良川, 陳玉英 申請人:成都市科達(dá)自動化控制工程有限公司