CN106085528A - 一种高适应性脱除重烃的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：当装置为双塔流程时，S1、吸附过程；S2、再生过程；S3、冷吹过程；S4、吸附塔A进行再生和冷吹过程，吸附塔B进行吸附过程；S5、交替循环进行吸附、再生和冷吹过程；当装置为三塔流程时，A、吸附过程；B、冷吹过程；C、再生过程；D、吸附塔A进行再生过程，吸附塔B进行吸附过程，吸附塔C进行冷吹过程；E、吸附塔A进行冷吹过程，吸附塔B进行再生过程，吸附塔C进行吸附过程；F、交替循环进行吸附、再生、冷吹过程。本发明的优点在于：适应性强、操作简单，适合天然气组分中重烃含量波动范围很大的工况，能对天然气中组分变化作出快速反应，提高液化工厂长时间稳定运行的能力。

Description

一种高适应性脱除重烃的工艺
技术领域
本发明涉及天然气脱除重烃的技术领域，特别是一种高适应性脱除重烃的工艺。
背景技术
目前用于天然气液化装置的天然气主要有管输天然气和非常规天然气（焦炉煤气、沼气等），由于管输天然气中含有重烃且国内的管输天然气组分变化频繁，在其液化过程中经常遇见重烃在冷箱内凝结使冷箱冻堵，严重影响了天然气液化工厂的稳定正常运行，还可能导致安全事故。因此，脱除天然气中的重烃，保证进入液化单元的天然气中重烃含量满足液化要求具有重要的安全及经济价值。
考虑到目前国内的天然气液化装置的特点，即采用吸附及低温分离相结合的脱重烃工艺方法得到了最广泛的应用（详见专利CN201410280330.0、CN201310728979.X、CN201380016729.1），其优点是工艺简单，对于装置规模小、气源组分相对稳定且重烃总量(C5+含量)偏低的液化装置，可以有效降低设备投资，且能够有效去除造成冷箱“冻堵”的组分。但是，对于气源组分波动较大且重烃含量较多液化装置而言，其缺点也是显而易见的：
1. 由于吸附剂的装填量是按照重烃含量设计值设计，无法适应重烃含量超过设计值的原料天然气组分。
2.无法对气源组分快速变化进行快速响应，造成因重烃穿透吸附塔造成冷箱冷剂回路“冻堵”。如因“冻堵”停车，对冷箱升温解冻，会造成装置停产、大量天然气放火炬等严重的经济损失和资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高适应性脱除重烃的工艺，通过设置预冷器和常温吸附系统，采用先冷凝后吸附的方式实现脱除天然气中的重烃，使进入吸附塔中天然气的重烃含量不随着原料气中重烃含量的增加而增加，使脱除重烃后天然气满足天然气液化的要求，防止冷箱冻堵，提高液化装置的稳定运行能力，适合原料天然气中重烃含量较高且波动范围较大的工况。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
当吸附塔组包括吸附塔A和吸附塔B时：
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
S1、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道先经过预冷器冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分经原料气分离器液体出口管道进入预冷器内复温后通过原料气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道进入预冷器内复温，再进入吸附塔A中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道，预冷器所需冷量由通过制冷剂管道的制冷剂提供；
S2、再生过程：再生气经过再生气加热器升温至200～280℃后进入吸附塔B中，使吸附塔B中的吸附剂升温，同时吸附塔B中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器冷却至5～60℃，再进入预冷器冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道进入预冷器复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道进入预冷器复温到常温；
S3、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B，从吸附塔B出来的冷吹气进入再生气冷却器冷却至5～60℃，再进入预冷器冷却至-60～10℃，冷却后的冷吹气进入再生气分离器中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道进入预冷器复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道进入预冷器复温到常温；
S4、吸附塔A进行再生和冷吹过程，吸附塔B进行吸附过程；
S5、吸附塔A、B交替循环进行吸附、再生和冷吹过程。
所述的再生气在复温后的原料天然气中取得后进入再生气取气管道，然后再生气进入再生加热管道并由再生气加热器加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气由在复温后的原料天然气中取得后进入再生气取气管道直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道出来的气体，复温后通过复温后再生气管道与复温后原料天然气在复温后原料气管道中汇合。
所述的再生气在净化气中取得后进入再生气取气管道，然后再生气进入再生气加热管道并由再生气加热器加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气中取得后进入再生气取气管道直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道出来的气体，复温后通过复温后再生气管道经过再生气压缩机压缩后与复温后原料天然气在复温后原料气管道中汇合。
所述的再生气在净化气中取得后进入再生气取气管道，然后再生气进入再生气加热管道并由再生气加热器加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气中取得后进入再生气取气管道直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道出来的气体，复温后通过复温后再生气管道排至原料天然气压缩机入口或作其他用途。
当吸附塔组包括吸附塔A、吸附塔B和吸附塔C时：
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
A、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道先经过预冷器冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道进入预冷器内复温后通过原料气分离器液位控制阀排入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道进入预冷器内复温，再进入吸附塔A中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道，预冷器所需冷量由通过制冷剂管道的制冷剂提供；
B、再生过程：冷吹气经过再生气加热器升温至200～280℃后进入吸附塔C中，使吸附塔C中的吸附剂升温，同时吸附塔C中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器冷却至5～60℃，再进入预冷器冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器中进行气液分离，液体部分经过再生气分离器液体出口管道进入预冷器复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道进入预冷器复温到常温；
C、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B对吸附剂及材料进行降温，从吸附塔B出来的冷吹气通过再生气加热管道进入再生气加热器加热后作为再生气；
D、吸附塔A进行再生过程，吸附塔B进行吸附过程，吸附塔C进行冷吹过程；
E、吸附塔A进行冷吹过程，吸附塔B进行再生过程，吸附塔C进行吸附过程；
F、吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C交替循环进行吸附、再生、冷吹过程。
所述的冷吹气在复温后的原料天然气中取得后通过再生气取气管道直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气由从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道进入再生气加热器加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道出来的气体，复温后与复温后原料天然气在复温后原料气管道中汇合。
所述的冷吹气在净化气中取得后通过再生气取气管道直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道进入再生气加热器加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道出来的气体，复温后经过再生气压缩机压缩后与复温后原料天然气在复温后原料气管道汇合。
所述的冷吹气在净化气中取得后通过再生气取气管道直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道进入再生气加热器加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道出来的气体，复温后排至原料天然气压缩机入口或作其他用途。
所述制冷剂管道内流通介质是混合冷剂、丙烷、氟利昂或氨中的任意一种。
所述的混合冷剂为氮气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、异戊烷、丁烷中的二种及二种以上的混合物质。
本发明具有以下优点：
1、利用先冷凝后吸附相结合的脱重烃工艺，能大范围适应重烃的变化，同时天然气预冷及再生气冷却是一独立过程，不受其他因素影响，能对气源组分快速变化进行快速响应，最大程度的保证液化系统的稳定运行。
2、再生气体经再生气冷却器及预冷器冷却后分离再生气中含有的重烃，可使再生气体返回工艺气体中时不会携带过多的重烃，降低了脱重烃塔的负荷，减小装置投资。
3、采用两塔流程时，设备及程控阀较少降低了设备投资。
4、采用三塔流程时，吹冷时可将已加热的吸附塔的热量转移至下一塔，降低系统能耗。
附图说明
图1 为本发明第一个实施例的结构示意图；
图2 为本发明第二个实施例的结构示意图；
图3 为本发明第三个实施例的结构示意图；
图4 为本发明第四个实施例的结构示意图；
图5 为本发明第五个实施例的结构示意图；
图6 为本发明第六个实施例的结构示意图；
图中：1-吸附塔A，2-吸附塔B，3-吸附塔C，4-再生气加热器，5-再生气冷却器，6-预冷器，7-原料气分离器，8-再生气分离器，9-原料天然气管道，10-原料气分离器液体出口管道，11-原料气分离器气体出口管道，12-复温后原料气管道，13-再生气取气管道，14-再生气加热管道，15-净化气出口管道，16-再生气分离器入口管道，17-再生气分离器气体出口管道，18-再生气分离器液体出口管道，19-制冷剂管道，20-再生气流量控制阀，21-原料气预冷后管道，22-再生气压缩机，23-复温后再生气管道，24-再生气出吸附塔管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
【实施例一】：
如图1所示，当吸附塔组包括吸附塔A1和吸附塔B2时：该高适应性脱除重烃的装置，包括吸附塔组、再生气冷却器5、预冷器6、原料气分离器7、再生气分离器8和制冷剂管道19，所述的吸附塔组包括吸附塔A1和吸附塔B2，吸附塔A1与吸附塔B2并联设置，原料天然气管道9与预冷器6连通，预冷器6与原料气分离器7的上部通过原料气预冷后管道21连通，原料气分离器7的底部与原料气分离器液体出口管道10的一端连接，原料气分离器液体出口管道10的另一端与预冷器6连接，原料气分离器7的顶部与原料气分离器气体出口管道11的一端连接，原料气分离器气体出口管道11另一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的另一端与吸附塔A1和吸附塔B2的入口连通，吸附塔A1和吸附塔B2的出口还分别连接有净化气出口管道15和再生气出吸附塔管道24，净化气出口管道15与净化气收集装置连通，再生气出吸附塔管道24另一端与预冷器6连接，再生气出吸附塔管道24的管路上还设置有再生气冷却器5，再生气分离器入口管道16的一端与预冷器6连接，再生气分离器入口管道16的另一端与再生气分离器8的上部连接，再生气分离器8的底部与再生气分离器液体出口管道18的一端连接，再生气分离器液体出口管道18的另一端与预冷器6连接，再生气分离器8的顶部与再生气分离器气体出口管道17的一端连接，再生气分离器气体出口管道17另一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的另一端与复温后原料气管道12连接，制冷剂管道19与预冷器6连通，并为预冷器6提供冷量，所述的复温后原料气管道12的管路上设置有再生气流量控制阀20，所述的原料气分离器液体出口管道10经过预冷器6的管路上设置有原料气分离器液位控制阀，所述的再生气分离器液体出口管道18经过预冷器6的管路上设置有再生气分离器液位控制阀。
还包括再生气取气管道13，再生气取气管道13一端与复温后原料气管道12连接，再生气取气管道13另一端与吸附塔A1和吸附塔B2的入口连接，再生气取气管道13上还设置有再生气加热管道14，再生气加热管道14的管路上设置有再生气加热器4。
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
S1、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道9先经过预冷器6冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器7实现原料天然气中重烃的初步分离。液体部分由原料气分离器液体出口管道10进入预冷器6内复温后通过原料气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道11进入预冷器6内复温，再进入吸附塔A1中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道15，预冷器6所需冷量由通过制冷剂管道19的制冷剂提供；
S2、再生过程：再生气经过再生气加热器4升温至200～280℃后进入吸附塔B2中，使吸附塔B2中的吸附剂升温，同时吸附塔B2中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道18进入预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道17进入预冷器6复温到常温；
S3、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B2，从吸附塔B2出来的冷吹气进入再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的冷吹气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道18进入预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道17进入预冷器6复温到常温；
S4、吸附塔A1进行再生和冷吹过程，吸附塔B2进行吸附过程；
S5、吸附塔A1、B2交替循环进行吸附、再生和冷吹过程。
所述的再生气在复温后的原料天然气中取得后进入再生气取气管道13，然后再生气进入再生加热管道14并由再生气加热器4加热后进入处于再生状态的吸附塔，所述的冷吹气在复温后的原料天然气中取得后进入再生气取气管道13直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出来的气体复温后通过复温后再生气管道23与复温后原料天然气在管道12中汇合。
【实施例二】：
如图2所示，当吸附塔组包括吸附塔A1和吸附塔B2时：该高适应性脱除重烃的装置，包括吸附塔组、再生气冷却器5、预冷器6、原料气分离器7、再生气分离器8和制冷剂管道19，所述的吸附塔组包括吸附塔A1和吸附塔B2，吸附塔A1与吸附塔B2并联设置，原料天然气管道9与预冷器6连通，预冷器6与原料气分离器7的上部通过原料气预冷后管道21连通，原料气分离器7的底部与原料气分离器液体出口管道10的一端连接，原料气分离器液体出口管道10的另一端与预冷器6连接，原料气分离器7的顶部与原料气分离器气体出口管道11的一端连接，原料气分离器气体出口管道11与预冷器6连接，复温后原料气管道12的一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的另一端与吸附塔A1和吸附塔B2的入口连通，吸附塔A1和吸附塔B2的出口还分别连接有净化气出口管道15和再生气出吸附塔管道24，净化气出口管道15与净化气收集装置连通，再生气出吸附塔管道24另一端与预冷器6连接，再生气出吸附塔管道24的管路上还设置有再生气冷却器5，再生气分离器入口管道16的一端与预冷器6连接，再生气分离器入口管道16的另一端与再生气分离器8的上部连通，再生气分离器8的底部与再生气分离器液体出口管道18的一端连接，再生气分离器液体出口管道18的另一端与预冷器6连接，再生气分离器8的顶部与再生气分离器气体出口管道17的一端连接，再生气分离器气体出口管道17另一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的另一端与复温后原料气管道12连接，制冷剂管道19与预冷器6连通，并为预冷器6提供冷量，所述的再生气取气管道13的管路上设置有再生气流量控制阀20，所述的原料气分离器液体出口管道10经过预冷器6复温后的管路上设置有原料气分离器液位控制阀，所述的再生气器分离液体出口管道18经过预冷器6复温后的管路上设置有再生气分离器液位控制阀。
还包括再生气取气管道13，再生气取气管道13一端与净化气出口管道15连接，再生气取气管道13另一端与吸附塔A1和吸附塔B2的入口连接，再生气取气管道13上还设置有再生气加热管道14，再生气加热管道14的管路上设置有再生气加热器4。
还包括复温后再生气管道23的管路上还设置有再生气压缩机22。
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
S1、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道9先经过预冷器6冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器7实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道10进入预冷器6内复温后通过原料气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道11进入预冷器6内复温，再进入吸附塔A1中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道15，预冷器6所需冷量由通过制冷剂管道19的制冷剂提供；
S2、再生过程：再生气经过再生气加热器4升温至200～280℃后进入吸附塔B2中，使吸附塔B2中的吸附剂升温，同时吸附塔B2中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道18进入预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道17进入预冷器6复温到常温；
S3、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B2，从吸附塔B2出来的冷吹气进入再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的冷吹气进入再生气分离器8中进行气液分离器，液体部分经再生气分离器液体出口管道18进入预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道17进入预冷器6复温到常温；
S4、吸附塔A1进行再生和冷吹过程，吸附塔B2进行吸附过程；
S5、吸附塔A1、B2交替循环进行吸附、再生和冷吹过程。
所述的再生气在净化气中取得后进入再生气取气管道13，然后再生气进入管道14并由再生气加热器4加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气中取得后进入再生气取气管道13直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道17出来的气体复温后通过复温后再生气管道23经过再生气压缩机22压缩后与复温后原料天然气在管道12中汇合。
【实施例三】：
如图3所示，当吸附塔组包括吸附塔A1和吸附塔B2时：该高适应性脱除重烃的装置，包括吸附塔组、再生气冷却器5、预冷器6、原料气分离器7、再生气分离器8和制冷剂管道19，所述的吸附塔组包括吸附塔A1和吸附塔B2，吸附塔A1与吸附塔B2并联设置，原料天然气管道9与预冷器6连通，预冷器6与原料气分离器7的上部通过原料气预冷后管道21连通，原料气分离器7的底部与原料气分离器液体出口管道10的一端连接，原料气分离器液体出口管道10的另一端与预冷器6连接，原料气分离器7的顶部与原料气分离器气体出口管道11的一端连接，原料气分离器气体出口管道11与预冷器6连接，复温后原料气管道12的一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的另一端与吸附塔A1和吸附塔B2的入口连通，吸附塔A1和吸附塔B2的出口还分别连接有净化气出口管道15和再生气出吸附塔管道24，净化气出口管道15与净化气收集装置连通，再生气出吸附塔管道24另一端与预冷器6连接，再生气出吸附塔管道24的管路上还设置有再生气冷却器5，再生气分离器入口管道16的一端与预冷器6连接，再生气分离器入口管道16的另一端与再生气分离器8的上部连通，再生气分离器8的底部与再生气分离器液体出口管道18的一端连接，再生气分离器液体出口管道18的另一端与预冷器6连接，再生气分离器8的顶部与再生气分离器气体出口管道17的一端连接，再生气分离器气体出口管道17另一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的另一端去原料气压缩机或其他用途，制冷剂管道19与预冷器6连通，并为预冷器6提供冷量，所述的再生气取气管道13的管路上设置有再生气流量控制阀20，所述的原料气分离器液体出口管道10经过预冷器6复温后的管路上设置有原料气分离器液位控制阀，所述的再生气器分离液体出口管道18经过预冷器6复温后的管路上设置有再生气分离器液位控制阀。
还包括再生气取气管道13，再生气取气管道13一端与净化气出口管道15连接，再生气取气管道13另一端与吸附塔A1和吸附塔B2的入口连接，再生气取气管道13上还设置有再生气加热管道14，再生气加热管道14的管路上安装有再生气加热器4。
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
S1、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道9先经过预冷器6冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器7实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道10进入预冷器6内复温后通过原料气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道11进入预冷器6内复温，再进入吸附塔A1中进行吸附，吸附后的气体进入净化气出口管道15，预冷器6所需冷量由通过制冷剂管道19的制冷剂提供；
S2、再生过程：再生气经过再生气加热器4升温至200～280℃后进入吸附塔B2中，使吸附塔B2中的吸附剂升温，同时吸附塔B2中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道18进入预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道17进入预冷器6复温到常温；
S3、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B2，从吸附塔B2出来的冷吹气进入再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的冷吹气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道18进入预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道17进入预冷器6复温到常温；
S4、吸附塔A1进行再生和冷吹过程，吸附塔B2进行吸附过程；
S5、吸附塔A1、B2交替循环进行吸附、再生和冷吹过程。
所述的再生气在净化气中取得后进入管13，然后再生气进入管道14并由再生气加热器4加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气中取得后进入再生气取气管道13直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道17出来的气体，经过预冷器复温后通过复温后再生气管道23排至原料天然气压缩机入口或作其他用途。
以上三个实施例采用双塔流程的方式，优点在于吸附塔、阀门以及管路数量较少，降低了设备投资。
【实施例四】：
如图4所示，当吸附塔组包括吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3时：该高适应性脱除重烃的装置，包括吸附塔组、再生气冷却器5、预冷器6、原料气分离器7、再生气分离器8和制冷剂管道19，所述的吸附塔组包括吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3，吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3并联设置，原料天然气管道9与预冷器6连通，预冷器6与原料气分离器7的上部通过原料气预冷后管道21连通，原料气分离器7的底部与原料气分离器液体出口管道10的一端连接，原料气分离器液体出口管道10的另一端与预冷器6连接，原料气分离器7的顶部与原料气分离器气体出口管道11的一端连接，原料气分离器气体出口管道11另一端与预冷器6链接，复温后原料气管道12的一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的另一端与吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的入口连通，吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的出口还分别连接有净化气出口管道15、再生气出吸附塔管道24和再生气加热管道14，净化气出口管道15与净化气收集装置连通，再生气出吸附塔管道24另一端与预冷器6连接，再生气加热管道14另一端与吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的入口连通，再生气出吸附塔管道24的管路上还设置有再生气冷却器5，再生气分离器入口管道16与再生气分离器8的上部连通，再生气分离器8的底部与再生气分离器液体出口管道18的一端连接，再生气分离器液体出口管道18的另一端与预冷器6连接，再生气分离器8的顶部与再生气分离器气体出口管道17的一端连接，再生气分离器气体出口管道17的另一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的另一端与复温后原料气管道12汇合，制冷剂管道19与预冷器6连通，并为预冷器6提供冷量，所述的复温后原料气管道12的管路上设置有再生气流量控制阀20，所述的原料气分离器液体出口管道10经过预冷器6复温后的的管路上设置有原料气分离器液位控制阀，所述的再生气分离器液体出口管道18经过预冷器6复温后的的管路上设置有再生气分离器液位控制阀。
还包括再生气取气管道13，再生气取气管道13一端与复温后原料气管道12连接，再生气取气管道13的另一端与吸附塔组入口连接。所述的吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的出口与入口之间还设置有再生气加热管道14，再生气加热管道14上还设置有再生气加热器4。
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
A、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道9先经过预冷器6冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器7实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道10进入预冷器6内复温后通过原料气分离器液位控制阀排入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道11进入预冷器6内复温，再进入吸附塔A1中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道15，预冷器6所需冷量由通过制冷剂管道19的制冷剂提供；
B、再生过程：从冷吹过程吸附塔B2出来的冷吹气经过再生气加热器4升温至200～280℃后进入吸附塔C3中，使吸附塔C3中的吸附剂升温，同时吸附塔C3中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经过预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分经过预冷器6复温到常温；
C、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B2，从吸附塔B2出来的冷吹气通过管道14进入再生气加热器4加热后作为再生气；
D、吸附塔A1进行再生过程，吸附塔B2进行吸附过程，吸附塔C3进行冷吹过程；
E、吸附塔A1进行冷吹过程，吸附塔B2进行再生过程，吸附塔C3进行吸附过程。
F、吸附塔A、B、C交替循环进行吸附、再生、冷吹过程。
所述的再生气从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道14管路上的再生气加热器4加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气由在复温后的原料天然气中取得后通过再生气取气管道13直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道17出来的再生气经过预冷器6复温后通过复温后再生气管道23与进入管道12汇合。
【实施例五】：
如图5所示，当吸附塔组包括吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3时：该高适应性脱除重烃的装置，包括吸附塔组、再生气冷却器5、预冷器6、原料气分离器7、再生气分离器8和制冷剂管道19，所述的吸附塔组包括吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3，吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3并联设置，原料天然气管道9与预冷器6连通，预冷器6与原料气分离器7的上部通过原料气预冷后管道21连通，原料气分离器7的底部与原料气分离器液体出口管道10的一端连接，原料气分离器液体出口管道10的另一端与预冷器6连接，原料气分离器7的顶部与原料气分离器气体出口管道11的一端连接，原料气分离器气体出口管道11另一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的另一端与吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的入口连通，吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的出口还分别连接有净化气出口管道15、再生气出吸附塔管道24和再生气加热管道14，净化气出口管道15与净化气收集装置连通，再生气出吸附塔管道24另一端与预冷器6连接，再生气加热管道14另一端与吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的入口连通，再生气出吸附塔管道24的管路上还安装有再生气冷却器5，再生气分离器入口管道16与再生气分离器8的上部连通，再生气分离器8的底部与再生气分离器液体出口管道18的一端连接，再生气分离器液体出口管道18的另一端与预冷器6连接，再生气分离器8的顶部与再生气分离器气体出口管道17的一端连接，再生气分离器气体出口管道17的另一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的另一端与复温后原料气管道12汇合，制冷剂管道19与预冷器6连通，并为预冷器6提供冷量，所述的再生气取气管道13的管路上设置有再生气流量控制阀20，所述的原料气分离器液体出口管道10经预冷器6复温后的管路上设置有原料气分离器液位控制阀，所述的再生气分离器液体出口管道18经预冷器6复温后的管路上设置有再生气分离器液位控制阀。
还包括再生气取气管道13，再生气取气管道13一端与净化气出口管道15连接，再生气取气管道13的另一端与吸附塔组入口连接。所述的吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的出口与入口之间还设置有再生气加热管道14，再生气加热管道14上还安装有再生气加热器4。
还包括复温后再生气管道23的管路上还设置有再生气压缩机22。
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
A、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道9先经过预冷器6冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器7实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道10进入预冷器6内复温后通过原料气分离器液位控制阀排入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道11进入预冷器6内复温，再进入吸附塔A1中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道15，预冷器6所需冷量由通过制冷剂管道19的制冷剂提供；
B、再生过程：从冷吹过程吸附塔B2出来冷吹气经过再生气加热器4升温至200～280℃后进入吸附塔C3中，使吸附塔C3中的吸附剂升温，同时吸附塔C3中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经过预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分经过预冷器6复温到常温；
C、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B2，从吸附塔B2出来的冷吹气通过管道14进入再生气加热器4加热后作为再生气;
D、吸附塔A1进行再生过程，吸附塔B2进行吸附过程，吸附塔C3进行冷吹过程；
E、吸附塔A1进行冷吹过程，吸附塔B2进行再生过程，吸附塔C3进行吸附过程。
F、吸附塔A、B、C交替循环进行吸附、再生、冷吹过程。
所述的再生气由冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道14管路上的再生气加热器4加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气出口管道15中取得后通过再生气取气管道13直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道17出来的再生气经过预冷器6复温后通过复温后再生气管道23上的再生气压缩机22压缩后与管道12汇合。
【实施例六】：
如图6所示，当吸附塔组包括吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3时：该高适应性脱除重烃的装置，包括吸附塔组、再生气冷却器5、预冷器6、原料气分离器7、再生气分离器8和制冷剂管道19，所述的吸附塔组包括吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3，吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3并联设置，原料天然气管道9与预冷器6连通，预冷器6与原料气分离器7的上部通过原料气预冷后管道21连通，原料气分离器7的底部与原料气分离器液体出口管道10的一端连接，原料气分离器液体出口管道10的另一端与预冷器6连接，原料气分离器7的顶部与原料气分离器气体出口管道11的一端连接，原料气分离器气体出口管道11另一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的一端与预冷器6连接，复温后原料气管道12的另一端与吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的入口连通，吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的出口还分别连接有净化气出口管道15、再生气出吸附塔管道24和再生气加热管道14，净化气出口管道15与净化气收集装置连通，再生气出吸附塔管道24另一端与预冷器6连接，再生气加热管道14另一端与吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的入口连通，再生气出吸附塔管道24的管路上还设置有再生气冷却器5，再生气分离器入口管道16与再生气分离器8的上部连通，再生气分离器8的底部与再生气分离器液体出口管道18的一端连接，再生气分离器液体出口管道18的另一端与预冷器6连接，再生气分离器8的顶部与再生气分离器气体出口管道17的一端连接，再生气分离器气体出口管道17的另一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的一端与预冷器6连接，复温后再生气管道23的另一端去原料压缩机入口或作其他用途，制冷剂管道19与预冷器6连通，并为预冷器6提供冷量，所述的再生气取气管道13的管路上设置有再生气流量控制阀20，所述的原料气分离器液体出口管道10经预冷器6复温后的管路上设置有原料气分离器液位控制阀，所述的再生气分离器液体出口管道18经预冷器6复温后的管路上设置有再生气分离器液位控制阀。
还包括再生气取气管道13，再生气取气管道13一端与净化气出口管道15连接，再生气取气管道13的另一端与吸附塔组入口连接。所述的吸附塔A1、吸附塔B2和吸附塔C3的出口与入口之间还设置有再生气加热管道14，再生气加热管道14上还安装有再生气加热器4。
一种高适应性脱除重烃的工艺，包括以下步骤：
A、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道9先经过预冷器6冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器7实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道10进入预冷器6内复温后通过原料气分离器液位控制阀排入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道11进入预冷器6内复温，再进入吸附塔A1中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道15，预冷器6所需冷量由通过制冷剂管道19的制冷剂提供；
B、再生过程：从冷吹过程吸附塔B2出来冷吹气经过再生气加热器4升温至200～280℃后进入吸附塔C3中，使吸附塔C3中的吸附剂升温，同时吸附塔C3中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器5冷却至5～60℃，再进入预冷器6冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器8中进行气液分离，液体部分经过预冷器6复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分经过预冷器6复温到常温；
C、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B2，从吸附塔B2出来的冷吹气通过管道14进入再生气加热器4加热后作为再生气;
D、吸附塔A1进行再生过程，吸附塔B2进行吸附过程，吸附塔C3进行冷吹过程；
E、吸附塔A1进行冷吹过程，吸附塔B2进行再生过程，吸附塔C3进行吸附过程。
F、吸附塔A、B、C交替循环进行吸附、再生、冷吹过程。
所述的再生气由冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道14管路上的再生气加热器4加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气出口管道15中取得后通过再生气取气管道13直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道17出来的再生气经过预冷器6复温后通过复温后再生气管道23排入原料压缩机入口或其他用途。
实施例四～六采用三塔吸附，其优点在于处于冷吹过程的吸附塔进行冷却的同时，再生气体对处于再生过程的吸附塔进行加热，将处于冷吹过程的吸附塔内的吸附剂及材料蓄热带走再进入再生气加热器4，降低加热再生所需的能量消耗。
以上各实施例中的各设备在0.06MPa～6.0MPa（绝压）下进行。

Claims (10)

1.一种高适应性脱除重烃的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道（9）先经过预冷器（6）冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器（7）实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分经原料气分离器液体出口管道（10）进入预冷器（6）内复温后通过原料气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道（11）进入预冷器（6）内复温，再进入吸附塔A（1）中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道（15），预冷器（6）所需冷量由通过制冷剂管道（19）的制冷剂提供；
S2、再生过程：再生气经过再生气加热器（4）升温至200～280℃后进入吸附塔B（2）中，使吸附塔B（2）中的吸附剂升温，同时吸附塔B（2）中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器（5）冷却至5～60℃，再进入预冷器（6）冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器（8）中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道（18）进入预冷器（6）复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道（17）进入预冷器（6）复温到常温；
S3、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B（2），从吸附塔B（2）出来的冷吹气进入再生气冷却器（5）冷却至5～60℃，再进入预冷器（6）冷却至-60～10℃，冷却后的冷吹气进入再生气分离器（8）中进行气液分离，液体部分经再生气分离器液体出口管道（18）进入预冷器（6）复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道（17）进入预冷器（6）复温到常温；
S4、吸附塔A（1）进行再生和冷吹过程，吸附塔B（2）进行吸附过程；
S5、吸附塔A（1）、B（2）交替循环进行吸附、再生和冷吹过程。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的再生气在复温后的原料天然气中取得后进入再生气取气管道（13），然后再生气进入再生气加热管道（14）并由再生气加热器（4）加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在复温后的原料天然气中取得后进入再生气取气管道（13）直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道（17）出来的气体，复温后通过复温后再生气管道（23）与复温后原料天然气在复温后原料气管道（12）中汇合。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的再生气在净化气中取得后进入再生气取气管道（13），然后再生气进入再生气加热管道（14）并由再生气加热器（4）加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气中取得后进入再生气取气管道（13）直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道（17）出来的气体，复温后通过复温后再生气管道（23）经过再生气压缩机（22）压缩后与复温后原料天然气在复温后原料气管道（12）中汇合。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的再生气在净化气中取得后进入再生气取气管道（13），然后再生气进入再生气加热管道（14）并由再生气加热器（4）加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的冷吹气在净化气中取得后进入再生气取气管道（13）直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道（17）出来的气体，复温后通过复温后再生气管道（23）排至原料天然气压缩机入口或作其他用途。
5.一种高适应性脱除重烃的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A、吸附过程：原料天然气通过原料天然气通道（9）先经过预冷器（6）冷却至-60～10℃，然后进入原料气分离器（7）实现原料天然气中重烃的初步分离，液体部分由原料气分离器液体出口管道（10）进入预冷器（6）内复温后通过原料气分离器液位控制阀排入重烃贮槽，气体部分由原料气分离器气体出口管道（11）进入预冷器（6）内复温，再进入吸附塔A（1）中进行吸附，脱除重烃后的气体进入净化气出口管道（15），预冷器（6）所需冷量由通过制冷剂管道（19）的制冷剂提供；
B、再生过程：冷吹气经过再生气加热器（4）升温至200～280℃后进入吸附塔C（3）中，使吸附塔C（3）中的吸附剂升温，同时吸附塔C（3）中的重烃被解析出来，解析气经再生气冷却器（5）冷却至5～60℃，再进入预冷器（6）冷却至-60～10℃，冷却后的解析气进入再生气分离器（8）中进行气液分离，液体部分经过再生气分离器液体出口管道（18）进入预冷器（6）复温后通过再生气分离器液位控制阀进入重烃贮槽，气体部分由再生气分离器气体出口管道（17）进入预冷器（6）复温到常温；
C、冷吹过程：冷吹气进入吸附塔B（2）对吸附剂及材料进行降温，从吸附塔B（2）出来的冷吹气通过再生气加热管道（14）进入再生气加热器（4）加热后作为再生气；
D、吸附塔A（1）进行再生过程，吸附塔B（2）进行吸附过程，吸附塔C（3）进行冷吹过程；
E、吸附塔A（1）进行冷吹过程，吸附塔B（2）进行再生过程，吸附塔C（3）进行吸附过程；
F、吸附塔A（1）、吸附塔B（2）、吸附塔C（3）交替循环进行吸附、再生、冷吹过程。
6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于： 所述的冷吹气在复温后的原料天然气中取得后通过再生气取气管道（13）直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气由从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道（14）进入再生气加热器（4）加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道（17）出来的气体，复温后与复温后原料天然气在复温后原料气管道（12）中汇合。
7.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：所述的冷吹气在净化气中取得后通过再生气取气管道（13）直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道（14）进入再生气加热器（4）加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道（17）出来的气体，复温后经过再生气压缩机（22）压缩后与复温后原料天然气在复温后原料气管道（12）汇合。
8.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：所述的冷吹气在净化气中取得后通过再生气取气管道（13）直接进入处于冷吹过程的吸附塔，所述的再生气从冷吹过程吸附塔出来的冷吹气通过再生气加热管道（14）进入再生气加热器（4）加热后进入处于再生过程的吸附塔，所述的再生气分离器气体出口管道（17）出来的气体，复温后排至原料天然气压缩机入口或作其他用途。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的工艺，其特征在于：所述制冷剂管道（19）内流通介质是混合冷剂、丙烷、氟利昂或氨中的任意一种。
10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于：所述的混合冷剂为氮气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、异戊烷、丁烷中的二种及二种以上的混合物质。
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