[实用新型]一种天然气无动力脱水装置

说明书

技术领域

本实用新型属于天然气净化领域，特别涉及一种天然气脱水的技术领域。

背景技术

井口流出的天然气几乎都为气相饱和水，甚至会携带一定量的液态水。天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO₂和H₂S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格。

天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的，这种工艺适合于高压天然气；而对于低压天然气，若要使用则必须增压，从而影响了过程的经济性。溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛。溶剂吸收法脱水是目前天然气工业中应用最普遍的方法之一。其利用吸收原理，采用一种亲水的溶剂与天然气充分接触，使水传递到溶剂中从而达到脱水的目的。当液体与多孔的固体表面接触时，由于流体分子与固体表面分子之间的相互作用，流体分子会被吸附在固体表面上，导致流体分子在固体表面上含量增多，这种现象称为固体表面的吸附现象 。固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中极性强的物质依附在其内外表面上，从而使流体混合物得以分离的方法。具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。目前吸附法常用的吸附剂有分子筛、硅胶和活性氧化铝。

在现有的天然气脱水脱烃装置中，引用一股原料气进行加热后对脱水塔进行加热再生，然后在进行冷却再生，少量的再生气由于含有饱和水分，且再生气量小、压力低都采取高点直接放空，造成了原料的浪费；另一方面由于采取原料气对脱水塔进行再生，而原料气中含有饱和水分，在再生的过程中会造成脱水塔产品成口端含有部分水分，在下一次脱水过程中会造成脱水气体中也带有微量水分，随着装置运行时间延长，成品中的水分含量会逐渐增加造成吸附剂的频繁更换，增加了经济成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种天然气无动力脱水装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种天然气无动力脱水装置，主要由吸附塔、换热器、冷却器、气液分离器以及相应的管线和程控阀、减压阀、止回阀所构成，所述的换热器通过管线与程控阀与吸附塔的底部相连；冷却器的进口端通过管线与程控阀与吸附塔的顶部相连,而另一端与气液分离器的进口端相连；气液分离器的顶部出口端与吸附塔的顶部进口连通，再生气管线取自原料天然气并通过程控阀与吸附塔的顶部相连。

更进一步的方案是，至少有三个轮流实现吸附、加热再生、冷却再生功能的吸附塔构成，在同一时间内，一个吸附塔处于吸附水的过程时，另一个塔处于加热再生，还有一个塔处于冷却再生；冷却再生后的吸附塔即开始吸附，而吸附的塔即进行加热再生，先前加热再生的吸附塔即开始冷却再生；如此构成循环系统连续使用。

更进一步的方案是，再生气体来自于经过脱水后的产品气体，先对处于非吸附状态的吸附塔中的一个进行冷却再生，然后经过换热器加热后对另一个处于非吸附状态的吸附塔进行加热再生，加热再生后的再生气经过冷却器冷却至常温，此时大量的水以液态的形式存在，并从气液分离器的底部排出，气相部分从气液分离器顶部出来返回到吸附塔的顶部循环使用。

更进一步的方案是，再生气的循环使用不需要增加动力设备如压缩机、透平机、风机等。

综上所述，本实用新型的有益效果是。

1） 本实用新型无原料气损失，回收率高。

2） 本实用新型采用脱水后的气作为再生气，脱水效率高，再生效果更好。

3） 本实用新型具有再生气量小，无动力消耗，连续稳定的特点。

4） 本实用新型具有设备投资少，操作简单，自动化程度高的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

实施例：