[发明专利]分离系统及分离方法

说明书

技术领域

本发明公开的实施方式涉及分离系统及分离方法，特别是适用于天然气分离系统和分离方法。

背景技术

从矿井中刚开采出的天然气含有水蒸气，这些水蒸气会导致天然气输送管道中水合物的产生。而水合物的累积可能会堵塞管道，从而引起流动保障的问题。所以，在被长距离运输之前，必须先将水蒸气从天然气中分离出来，即：使以天然气脱水，来防止产生前述问题。

乙二醇脱水法是天然气脱水方法中应用最广泛的方法之一，这种方法简单且经济。在一个典型的脱水装置中，使用干的乙二醇对湿的天然气进行脱水以使得到的产品气具有较低的水露点。但是，这种方法通常需要对大量的乙二醇进行处理，继而会带来污染物的排放问题。

另一方面，天然气中还可能还有二氧化碳，二氧化碳的存在会降低产品气中碳氢化合物气体的浓度。

因此，有必要提供新的分离系统和分离方法来解决至少一个前述问题。

发明内容

一种分离系统包括重力分离装置和后处理装置。所述重力分离装置用于将包括第一气体、第二气体和至少一种液体的气液混合物分离成包括所述第一气体和所述第二气体的第一气相，及包括所述至少一种液体的第一液相。所述后处理装置用于分离所述第一气相，以得到所述第一气体富集且所述第二气体贫化的第二气相。

所述重力分离装置包括第一分离单元、终端上分离单元和终端下分离单元。所述第一分离单元用于将所述气液混合物分离成第一较轻流和第一较重流，所述第一分离单元包括用于接收所述气液混合物的第一进料通道、用于输送所述第一较轻流的第一上通道和在竖直方向上低于所述第一上通道的第一下通道，所述第一下通道用于输送所述第一较重流。所述终端上分离单元与所述第一上通道相通，所述终端上分离单元用于将至少部分来源于所述第一较轻流的待分离流分离成终端上较轻流和终端上较重流。所述终端上分离单元包括用于接收所述待分离流的进料通道，及在竖直方向上的上通道和下通道，其分别用于输送所述终端上较轻流和所述终端上较重流，其中，所述终端上较轻流被作为所述第一气相输出。所述终端下分离单元与所述第一下通道相通，所述终端下分离单元用于将至少部分来源于所述第一较重流的待分离流分离成终端下较轻流和终端下较重流。所述终端下分离单元包括用于接收所述待分离流的进料通道，及在竖直方向上的上通道和下通道，其分别用于输送所述终端下较轻流和所述终端下较重流，其中，所述终端下较重流被作为所述第一液相输出。

一种分离方法包括将气液混合物分离成第一气相和第一液相，其中，所述气液混合物包括第一气体、第二气体和至少一种液体，所述第一气相包括所述第一气体和所述第二气体，所述第一液相包括所述至少一种液体。所述分离方法包括分离所述第一气相以得到所述第一气体富集且所述第二气体贫化的第二气相。

所述分离气液混合物的步骤包括：将所述气液混合物分离成第一较轻流和第一较重流；将所述第一较轻流分离成第二较轻流和第二较重流；将所述第一较重流分离成第三较轻流和第三较重流；从所述第二较轻流得到至少一部分的所述第一气相；及从所述第三较重流得到至少一部分的所述第一液相。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：

图1为根据本发明的一具体实施方式的分离系统的示意图；

图2为根据本发明的另一具体实施方式的分离系统的示意图；

图3为根据本发明的另一具体实施方式的分离系统的示意图；

图4为根据本发明的一具体实施方式的重力分离模组的示意图，其可用于图1至图3中的任一分离系统中；

图5为根据本发明的一具体实施方式的重力分离装置的示意图，其可用于图1至图3中的任一分离系统中；及

图6为根据本发明的一具体实施方式的分离方法的流程示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本发明的披露。