[发明专利]一种低温脱除天然气中水和CO2

摘要

一种低温脱除天然气中的水和CO2的装置，主要包括冷剂循环系统和两个切换换热器组，每个切换换热器组均包括预冷脱水换热器和深冷冷冻脱CO2换热器。冷剂循环系统用于提供天然气液化和脱除天然气中的水和CO2所需的冷量，切换换热器组根据各自换热器内天然气侧的总阻力降值定期切换工作。天然气经过预冷脱水换热器脱除水分，经过深冷冷冻脱CO2换热器脱除CO2并且获得液化天然气产品；切换换热器组复热时，加热气依次经过深冷冷冻脱CO2换热器和预冷脱水换热器，加热并气化存在于换热器中的水和CO2。

主权项

1.一种低温脱除天然气中水和CO2的装置，包括：冷剂循环系统，其用于为天然气液化提供冷量，主要包括冷剂压缩机、主换热器、第一冷剂节流阀、第二冷剂节流阀；第一切换换热器组，其包括第一预冷脱水换热器和第一深冷冷冻脱CO2换热器；以及，第二切换换热器组，其包括第二预冷脱水换热器和第二深冷冷冻脱CO2换热器；其中，第一切换换热器组与第二切换换热器组是互为备用的切换换热器组；其特征在于，天然气进气口分别经第一进气阀和第二进气阀与第一预冷脱水换热器和第二预冷脱水换热器的下方壳程入口连接，第一预冷脱水换热器上方的壳程出口通过第一排气阀连接有用于排出脱除水的天然气的排放口并且该壳程出口经第一连接阀与第一深冷冷冻脱CO2换热器的下方管程入口连接，第二预冷脱水换热器上方的壳程出口通过第二排气阀连接有用于排出脱除水的天然气的排放口并且该壳程出口经第二连接阀与第二深冷冷冻脱CO2换热器的下方管程入口连接；第一深冷冷冻脱CO2换热器和第二深冷冷冻脱CO2换热器的上方均设置有管程出口，分别经第一排液阀和第二排液阀与用于排出经冷却脱除CO2的液化天然气排液口连接；冷剂压缩机出口与冷凝器连接，冷凝器出口与主换热器的冷剂入口连接，主换热器的冷剂出口通过第一膨胀阀和第二膨胀阀分别与第一深冷冷冻脱CO2换热器和第二深冷冷冻脱CO2换热器上方的冷剂入口连接，第一深冷冷冻脱CO2换热器和第二深冷冷冻脱CO2换热器下方的冷剂出口分别与第一预冷脱水换热器和第二预冷脱水换热器的上方管程入口连接，第一预冷脱水换热器和第二预冷脱水换热器的下方管程出口分别经第一止回阀和第二止回阀与主换热器的冷剂回流流入口连接，主换热器的冷剂回流流出口与压缩机的冷剂入口连接；第一深冷冷冻脱CO2换热器和第二深冷冷冻脱CO2换热器的管程出口还分别经第一加热气进气阀和第二加热气进气阀连接有供用于复热切换换热器组的加热气体流入的进气管路，加热气体沿第一深冷冷冻脱CO2换热器和第二深冷冷冻脱CO2换热器的管程、第一预冷脱水换热器和第二预冷脱水换热器的壳程反向流动进行复热，最后分别经第一加热气排气阀和第二加热气排气阀从第一预冷脱水换热器和第二预冷脱水换热器下方的加热气出口排出。