基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣凈化領(lǐng)域，更具體地來(lái)說(shuō)，特別是涉及一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]頁(yè)巖氣，是蘊(yùn)藏于頁(yè)巖層可供開采的天然氣資源，中國(guó)的頁(yè)巖氣可采儲(chǔ)量居世界首位。頁(yè)巖氣的形成和富集有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁(yè)巖經(jīng)源巖地層中。較常規(guī)天然氣相比，頁(yè)巖氣開發(fā)具有開米壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，大部分產(chǎn)氣頁(yè)巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁(yè)巖氣井能夠長(zhǎng)期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。
[0003]在頁(yè)巖氣開采凈化系統(tǒng)中，分子篩脫水裝置廣泛應(yīng)用，但是在現(xiàn)有的脫水裝置中，由于需要將分子篩中的水分進(jìn)行循環(huán)再生，也即是先利用分子篩將頁(yè)巖氣中的水分脫掉，為了是分子篩能夠多次循環(huán)利用，需要將分子篩中的水分進(jìn)行蒸發(fā)再?gòu)闹蟹蛛x出頁(yè)巖氣體，并將進(jìn)行高溫加熱以返回至分子篩中來(lái)將其中的液體進(jìn)行高溫蒸發(fā)，從而達(dá)到分子篩的多次循環(huán)脫水利用。不過(guò)由于在對(duì)分子篩中的水分進(jìn)行分離再加熱的過(guò)重需要對(duì)分離出來(lái)的頁(yè)巖氣體進(jìn)行再加熱，需要耗費(fèi)大量的電力，耗能過(guò)高。例如，以工作壓力3.0Mpa，20X104Nm3/d分子篩脫水裝置為例，設(shè)計(jì)能耗大約在110KW左右，即一小時(shí)就要耗電110度電。
[0004]所以，針對(duì)現(xiàn)有頁(yè)巖氣脫水裝置的高耗能情況，本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖尋找一種更為高效而又低耗能的脫水方式，以此來(lái)降低其能耗，降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述，本發(fā)明的目的在于提一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有頁(yè)巖氣脫水設(shè)備中耗能過(guò)高的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0007]一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)，至少包括脫水塔、換熱器、空冷器、壓縮機(jī)以及分離器和加熱器，所述脫水塔的頂部通過(guò)第一連接管連接所述換熱器的殼體的第一接口，所述換熱器的殼體的第二接口通過(guò)第二連接管連接所述空冷器，所述空冷器通過(guò)所述第三連接管連接所述分離器的進(jìn)氣口，所述分離器的頂部通過(guò)第四連接管連接所述壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)第五連接管連接所述換熱器的管體的第一端，所述換熱器的管體的第二端通過(guò)第六連接管連接所述加熱器，且所述換熱器通過(guò)第七連接管連接所述脫水塔的底部。
[0008]如上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:通過(guò)上述方案，從脫水塔出來(lái)的高溫氣體經(jīng)過(guò)空冷器冷卻后的得到方頁(yè)巖氣的液體，之后再經(jīng)過(guò)分離器的分離將液體進(jìn)行過(guò)濾，以過(guò)濾掉其中的液體，之后壓縮機(jī)將從其中間將分離器中分離出來(lái)的頁(yè)巖氣進(jìn)行壓縮后輸出到換熱器中，利用從脫水塔處來(lái)的高溫氣體對(duì)其進(jìn)行預(yù)加熱，最后再利用加熱器對(duì)預(yù)加熱后的頁(yè)巖氣再進(jìn)行二次加熱，并將加熱后的頁(yè)巖氣重新輸入到脫水塔中，以帶出脫水塔中分子篩中的水分，以此循環(huán)。這里，由于有換熱器對(duì)分離后得到的頁(yè)巖氣進(jìn)行預(yù)加熱，從而可以提高加熱器對(duì)該頁(yè)巖氣進(jìn)行加熱的效率，從而也可以將加熱所需的能力，也即可以大大降低能耗，相比現(xiàn)有技術(shù)中的直接對(duì)氣體進(jìn)行加熱后將其輸入脫水塔，本發(fā)明中的技術(shù)方案所耗費(fèi)的能量更低。
【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的方案，下面將對(duì)具體實(shí)施例中描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為本發(fā)明一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)的在一實(shí)施例中的示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)的工作效果示意圖。
[0012]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0013]I脫水塔
[0014]2換熱器
[0015]21 殼體
[0016]211 第一接口
[0017]212 第二接口
[0018]22 管體
[0019]221 第一端
[0020]222 第二端
[0021]3 空冷器
[0022]4 分離器
[0023]5 壓縮機(jī)
[0024]6 加熱器
[0025]7 第一連接管
[0026]8 第二連接管
[0027]9 第三連接管
[0028]10 第四連接管
[0029]11 第五連接管
[0030]12 第六連接管
[0031]13 第七連接管
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]請(qǐng)參考圖1，示出了本發(fā)明一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)的實(shí)施示意圖，如圖所示，所述基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)包括脫水塔1、換熱器2、空冷器3、壓縮機(jī)5以及分離器4和加熱器6，其中，所述脫水塔I的頂部通過(guò)第一連接管7連接所述換熱器2的殼體21的第一接口 211，所述換熱器2的殼體21的第二接口 212通過(guò)第二連接管8連接所述空冷器3，所述空冷器3通過(guò)所述第三連接管9連接所述分離器4的進(jìn)氣口，所述分離器4的頂部通過(guò)第四連接管10連接所述壓縮機(jī)5，所述壓縮機(jī)5通過(guò)第五連接管11連接所述換熱器2的管體22的第一端221，所述換熱器2的管體22的第二端222通過(guò)第六連接管12連接所述加熱器6，且所述換熱器2通過(guò)第七連接管13連接所述脫水塔I的底部。
[0034]通過(guò)上述方案，從脫水塔I出來(lái)的高溫氣體經(jīng)過(guò)空冷器3冷卻后的得到方頁(yè)巖氣的液體，之后再經(jīng)過(guò)分離器4的分離將液體進(jìn)行過(guò)濾，以過(guò)濾掉其中的液體，之后壓縮機(jī)5將從其中間將分離器4中分離出來(lái)的頁(yè)巖氣進(jìn)行壓縮后輸出到換熱器2中，利用從脫水塔I處來(lái)的高溫氣體對(duì)其進(jìn)行預(yù)加熱，最后再利用加熱器6對(duì)預(yù)加熱后的頁(yè)巖氣再進(jìn)行二次加熱，并將加熱后的頁(yè)巖氣重新輸入到脫水塔I中，以帶出脫水塔I中分子篩中的水分，以此循環(huán)。這里，由于有換熱器2對(duì)分離后得到的頁(yè)巖氣進(jìn)行預(yù)加熱，從而可以提高加熱器6對(duì)該頁(yè)巖氣進(jìn)行加熱的效率，從而也可以將加熱所需的能力，也即可以大大降低能耗，相比現(xiàn)有技術(shù)中的直接對(duì)氣體進(jìn)行加熱后將其輸入脫水塔1，本發(fā)明中的技術(shù)方案所耗費(fèi)的能量更低。
[0035]具體地，上述換熱器2可以具體為一個(gè)U型換熱器2或者為列管式換熱器2。
[0036]參見圖2，下面以例舉上述基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的耗能效果。以脫水塔I中輸出的高溫氣體為230°為例，經(jīng)過(guò)換氣器中熱平衡，所得到的氣體溫度可以降低到150°至180°，之后再經(jīng)過(guò)空冷器3的冷卻可以得到大概30°的液體，進(jìn)而再由分離器4對(duì)該液體進(jìn)行分離后，利用壓縮機(jī)5將所述分離器4中的頁(yè)巖氣輸送到換熱器2中的管體22中，并與之前從脫水塔I中出來(lái)的高溫氣體進(jìn)行熱平衡，從而使該頁(yè)巖氣得到預(yù)加熱，經(jīng)過(guò)熱平衡的預(yù)加熱后，該頁(yè)巖氣最高可以達(dá)到80°左右，最后再將利用加熱器6對(duì)該80°的頁(yè)巖氣進(jìn)行二次加熱，并將二次加熱后的頁(yè)巖氣重新輸入到脫水塔I中，以將其中分子篩的水分帶出，以此循環(huán)下去。經(jīng)過(guò)實(shí)際的使用對(duì)比，本發(fā)明的基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)相對(duì)現(xiàn)有的脫水裝置，其可以節(jié)約能耗30%。
[0037]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的各構(gòu)成設(shè)備均為采購(gòu)的現(xiàn)有設(shè)備，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)上述方案的說(shuō)明，其完全可以清楚地實(shí)施上述方案，故這里就不再對(duì)各構(gòu)成設(shè)備作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0038]綜上所述，本發(fā)明利用換熱器2與其他設(shè)備的配合，使得經(jīng)分離后的頁(yè)巖氣在換熱器2中進(jìn)行熱平衡的預(yù)加熱，從而來(lái)降低加熱頁(yè)巖氣的能耗。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)，至少包括脫水塔、換熱器、空冷器、壓縮機(jī)以及分離器和加熱器，其特征在于，所述脫水塔的頂部通過(guò)第一連接管連接所述換熱器的殼體的第一接口，所述換熱器的殼體的第二接口通過(guò)第二連接管連接所述空冷器，所述空冷器通過(guò)所述第三連接管連接所述分離器的進(jìn)氣口，所述分離器的頂部通過(guò)第四連接管連接所述壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)第五連接管連接所述換熱器的管體的第一端，所述換熱器的管體的第二端通過(guò)第六連接管連接所述加熱器，且所述換熱器通過(guò)第七連接管連接所述脫水塔的底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器具體為一個(gè)U型換熱器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器具體為一個(gè)列管式換熱器。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于頁(yè)巖氣的循環(huán)脫水系統(tǒng)，至少包括脫水塔、換熱器、空冷器、壓縮機(jī)以及分離器和加熱器，所述脫水塔的頂部通過(guò)第一連接管連接所述換熱器的殼體的第一接口，所述換熱器的殼體的第二接口通過(guò)第二連接管連接所述空冷器，所述空冷器通過(guò)所述第三連接管連接所述分離器的進(jìn)氣口，所述分離器的頂部通過(guò)第四連接管連接所述壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)第五連接管連接所述換熱器的管體的第一端，所述換熱器的管體的第二端通過(guò)第六連接管連接所述加熱器，且所述換熱器通過(guò)第七連接管連接所述脫水塔的底部。本發(fā)明利用換熱器與其他設(shè)備的配合，使得經(jīng)分離后的頁(yè)巖氣在換熱器中進(jìn)行熱平衡的預(yù)加熱，從而來(lái)降低加熱頁(yè)巖氣的能耗。
【IPC分類】C10L3/10
【公開號(hào)】CN105713690
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410803604
【發(fā)明人】唐培文, 唐亮, 秦祖奎, 曹登泉, 何志祥, 劉喬平, 郭怡, 青鵬
【申請(qǐng)人】重慶恬愉石油技術(shù)有限公司