[发明专利]高效节能冷干净化装置和方法

说明书

本发明涉及天然气（煤层气）净化领域，尤其涉及高效节能冷干净化装置和方法。净化装置包含制冷部分和分离部分，制冷部分包含压缩机及润滑油系统、空冷器、蒸发器，制冷剂‑净化气换热器；分离部分包括：原料气‑净化气预冷换热器、常温分离器、低温分离器、过滤分离器；原料气‑净化气预冷换热器（1）通过管道连接着进气管，原料气‑净化气预冷换热器（1）连接着常温分离器（2），常温分离器（2）通过管道连接着蒸发器（7），蒸发器（7）通过管道连接着低温分离器（3），低温分离器（3）通过管道连接着过滤分离器（4），过滤分离器（4）通过管道连接着原料气‑净化气预冷换热器（1），原料气‑净化气预冷换热器（1）通过管道连接着过滤分离器（4）；过滤分离器（4）伸出有出气口。

技术领域

本发明涉及天然气（煤层气）净化领域，尤其涉及高效节能冷干净化装置和方法。

背景技术

在煤层气开发中，由于煤层气埋藏深度浅、储量丰度低、地层能量不充足等原因，导致了煤层气井井底压力低、单井产量低等现象，进而给地面集输带来了输送能量不足的问题，因此常需要加压输送。除此之外，煤层气从煤层中开发出来，煤层中大多含有地下水，因此从井下开采的煤层气处于含水饱和状态，且煤粉尘含量较高，在煤层气的集输过程中，随着压力的变化，特别是随着集输距离的增加，煤层气温度不断降低，煤层气中的饱和水会冷凝出来，并和煤层气粉尘一起在集输管网中形成含尘积液，严重影响了集气管网的输气能力，对煤层气田生产开发带来很大的经济损失。该煤层气高效节能冷干净化装置将能有效地解决以上问题，它的应用对于煤层气田集输管网稳定运行、提高输送能力、降低煤层气田开发成本都有着非常重要的意义。目前国内外煤层气田都采用直接输送，未检索到任何形式的高效节能冷干净化的专用设备。

发明内容

发明的目的：为了提供效果更好的高效节能冷干净化装置和方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

高效节能冷干净化装置，其特征在于，净化装置包含制冷部分和分离部分，制冷部分包含压缩机及润滑油系统、空冷器、蒸发器，制冷剂-净化气换热器；分离部分包括：原料气-净化气预冷换热器、常温分离器、低温分离器、过滤分离器；原料气-净化气预冷换热器1通过管道连接着进气管，原料气-净化气预冷换热器1连接着常温分离器2，常温分离器2通过管道连接着蒸发器7，蒸发器7通过管道连接着低温分离器3，低温分离器3通过管道连接着过滤分离器4，过滤分离器4通过管道连接着原料气-净化气预冷换热器1，原料气-净化气预冷换热器1通过管道连接着过滤分离器4；过滤分离器4伸出有出气口。

高效节能冷干净化方法，其特征在于，利用高效节能冷干净化装置，原料煤层气引入本装备，经原料气-净化气预冷换热器换热，进入常温分离器分离出约58%的含水；然后进入蒸发器与制冷剂换热，进入低温分离器分离出约37%的含水；再进入过滤分离器分离出3微米以上固体粉尘颗粒及剩余的游离水后，成为低温净化气。

低温净化气首先进入原料气-净化气预冷换热器换热，再进入制冷剂-净化气换热器，将温度回升后外输。

制冷剂在蒸发器中与原料气换热后，气态制冷剂经过压缩机加压后，经空冷器、制冷剂-净化气换热器冷却后进入蒸发器循环使用。

常温分离器、低温分离器、过滤分离器分离出的游离水、粉尘通过自动控制阀排放。

通过脱水、除尘，解决目前由于集输管网积水、积尘引起的输气能力降低甚至导致其停产的问题。

本发明进一步技术方案在于，所述的常温分离器与低温分离器为KRGL超重力分离器。

本发明进一步技术方案在于，所述高效节能净化装置所净化的介质是天然气、油田伴生气、煤层气。

本发明进一步技术方案在于，当原料气温度低于30度时，无需空冷器，制冷剂与净化气二次换热即可达到要求。