[发明专利]一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法

权利要求书

1.一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)轻烃水气浓缩工序：温度为50～150℃、压力为0.5～7.0MPa的天然气，经过预处理脱除酸性组分后，直接经进气管道进入轻烃水气浓缩工序，采用多塔串联或并联变压吸附(PSA)工艺，在操作温度为50～150℃、操作压力为0.5～7.0MPa的条件下进行吸附，多台PSA吸附塔交替循环操作，保证原料气连续进入，1个或多个PSA吸附塔处于吸附状态，其余吸附塔为再生状态，在PSA吸附塔内，透过床层由塔顶排出是由甲烷和少量氮气、氢气为主组成的中间气体，进入下一个工序，变温吸附精脱工序；天然气中的大部分水与碳二及碳二以上烷烃组分被吸附，经解吸后得到富轻烃与水的解吸气，简称“富轻烃水气”，加压进一步处理回收或送出界区处理；

(2)变温吸附精脱工序；来自轻烃水气浓缩工序的中间气体，经过降温或维持至50～60℃，压力为0.5～7.0MPa，进入由2个吸附塔组成的系统进行变温吸附(TSA)系统，保证中间气体连续进入，1个吸附塔处于吸附状态，另一个吸附塔为再生状态，在吸附塔内，透过床层由塔顶排出是深度脱水脱烃的天然气，其水和烃露点满足低于最低环境温度30～50℃，大部分作为天然气产品输出，一部分经过热交换至120～150℃，作为再生气体，进入吸附完毕的吸附塔进行再生，再生气体与天然气原料气混合返回到轻烃水气浓缩工序进一步脱水脱烃回收天然气。

2.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述的天然气经过预处理脱除酸性组分，包括醇胺法、低温甲醇洗(Rectisol)、多乙二醇二甲醚洗(Selexol)法、砜胺法法、直接氧化法、吸附法、膜分离法，以及其他常规的脱除酸性组分的方法。

3.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述轻烃水气浓缩工序中的多台吸附塔交替循环操作，属于变压吸附(PSA)系统，由N个吸附塔组成，N为大于1的自然数；其中1～N-1个吸附塔处于吸附状态，其余吸附塔处于再生状态。

4.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述PSA吸附塔内装填料是活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述轻烃水气浓缩工序中的轻烃水气，加压进一步处理，包括低温冷却冷凝，或冷凝与冷油吸收，分离出冷凝水，回收碳二及以上烷烃组分，不凝气体经热交换后与天然气原料混合进入轻烃水气浓缩工序，进一步对天然气进行脱水脱烃，回收天然气； 或不凝气体经过热交换后作为变温吸附精脱工序的再生气体，对变温吸附塔进行再生。

6.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述变温吸附精脱工序中的中间气体，进入由2N+1个吸附塔组成的系统进行变温吸附，其中，N个吸附塔吸附，N个吸附塔再生，1个吸附塔为备塔，N为大于1的自然数。

7.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述TSA塔内装填料是活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛的一种或多种。

8.如权利要求1所述的一种天然气同时脱水脱烃的全温程变压吸附净化方法，其特征在于，所述轻烃水气浓缩工序中的中间气体与所述变温吸附精脱工序中的一部分作为再生气体的天然气产品进行热交换。