[实用新型]煤层气液化脱水系统节能装置

说明书

本实用新型涉及煤层气液化装置，具体为一种煤层气液化脱水系统节能装置。解决煤层气液化生产系统中，脱水系统再生过程中公用工程运行负荷大的技术问题。包括原料煤层气进气管、差压控制阀、脱酸气过滤分离器、干燥塔、再生气加热器、再生气冷却器、再生气分离器，所述的上控制阀组连接气气换热器，气气换热器连接再生气加热器，所述的下控制阀组连接气气换热器，气气换热器连接再生冷却器，再生冷却器连接再生气分离器。本实用新型增加一台气气换热器，以实现冷再生气与热再生气之间的热交换，达到降低循环水系统和导热油系统的工作负荷，减少导热油炉燃料气的消耗和提高循环水系统的稳定，从而实现节能降耗的目的。

技术领域

本实用新型涉及煤层气液化装置，具体为一种煤层气液化脱水系统节能装置。

背景技术

煤层气是山西省重要的自然资源之一，煤层气开采利用技术也是资源利用，转型发展的重点研发方向之一。煤层气开采后一种途径是净化处理后作为燃料直接燃烧，另一种途径是通过一些列工艺液化，形成液化的煤层气。发展液化煤层气的优点很多，例如煤层气液化后便于进行长距离运输、)储存效率高、占地少、可替代液化石油气，安全环保。技术原理是，原料煤层气经过压缩、预处理（主要为去除水分、二氧化碳、硫化氢、汞等）、再经低温换热后（终温-162℃）,变成液态的煤层气，称为液化煤层气。具体方案是原料气来自管输煤层气，首先通过装置入口的管道过滤器，进入计量装置进行工艺计量，之后进入入口过滤分离器分离机械杂质和有可能存在液体颗粒。原料气过滤杂质后进入气气换热器复热后再进入脱酸气单元；再从吸收塔下部进入吸收塔，与逆向流动的 MDEA 溶液在吸收塔内充分接触，气体中的 CO2 被吸收而进入液相，未被吸收的组份从吸收塔顶部引出，依次经过冷却、分离后送入原料气干燥单元。来自脱酸气单元的煤层气从干燥塔底部进入，通过分子筛床层吸附脱除水分后，从吸附塔顶部出来，之后进入原料气脱汞和粉尘过滤单元。从干燥单元来的原料气进入浸硫活性炭吸附器，汞与浸硫活性炭上的硫产生化学反应生成硫化汞，吸附在活性炭上，从而达到脱除汞之目的。经预处理后的原料气进入液化冷箱，经混合冷剂冷凝至-150℃，通过节流阀节流降压后进入 LNG 闪蒸罐，经液位控制阀降压后送入 LNG储罐。

脱水干燥系统是一个重要环节，构造例如图1所示意，具体方法是：原料煤层气（30℃、5.5MPa）从干燥塔 A0301A/B/C 底部进入，通过分子筛床层吸附脱除水分后，从吸附塔顶部出来，干燥后天然气中含水量≤ 1ppm，之后进入原料气脱汞和粉尘过滤单元。

脱水系统再生气（30℃、5.5MPa）从差压控制阀PDV0302前取得（4500Nm³/h），然后从下而上通过处于预吸附（冷吹）状态的干燥塔，气体被完全干燥，之后进入再生气加热器E0301（热媒为280℃的导热油）加热到 240~260℃。热的、干燥的气体从上而下通过再生状态（加热）的干燥塔，解吸分子筛中的水分。从再生状态（加热）的干燥塔出来的、 湿的再生气进入再生气冷却器E0302（冷媒为32℃的循环水）连续冷却，在再生气分离器S0301中分离冷凝水，该冷凝液体通过液位控制阀排入污水处理系统。从再生气分离器顶部出来的气体与差压控制阀PDV0302后的原料天然气一起进入吸附状态的吸附塔。

在此过程中，再生气经过加热器后由30℃升至260℃，经过冷却器后由245℃直接降至30℃，进出口温差较大，造成导热油系统和循环水系统凉水塔工作负荷较大。

发明内容

本实用新型为了解决煤层气液化生产系统中，脱水系统再生过程中公用工程运行负荷大的技术问题，提供了一种煤层气液化脱水系统节能装置。

本实用新型的技术方案是，一种煤层气液化脱水系统节能装置，包括原料煤层气进气管、差压控制阀、脱酸气过滤分离器、干燥塔、再生气加热器、再生气冷却器、再生气分离器，所述的原料煤层气进气管上设有差压控制阀，原料煤层气进气管连接脱酸气过滤分离器，脱酸气过滤分离器通过下控制阀组连接干燥塔，干燥塔上部通过上控制阀组连接去脱汞单元管，所述的上控制阀组连接气气换热器，气气换热器连接再生气加热器，所述的下控制阀组连接气气换热器，气气换热器连接再生冷却器，再生冷却器连接再生气分离器。