CN106560505A - 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置 - Google Patents
一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106560505A CN106560505A CN201510620829.6A CN201510620829A CN106560505A CN 106560505 A CN106560505 A CN 106560505A CN 201510620829 A CN201510620829 A CN 201510620829A CN 106560505 A CN106560505 A CN 106560505A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- methanol
- heat exchanger
- sng
- contact tower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
本发明涉及一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置，所述工艺包括：在低温环境下依靠甲醇溶液将合成气中的水脱除，并在常温接触塔中对甲醇溶液进行再生。本发明提供的合成天然气干燥流程简单，设备少，容易制造成一个统一的撬装设备，特别适用于合成气干燥工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除合成天然气中水的工艺及装置，具体涉及一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气(SNG)中水的工艺及装置，适用于SNG液化领域。SNG是焦炉煤气经过甲烷化后得到的一种气体，其主要成分为N2、CH4、H2、CO、CO2、H2O。
背景技术
目前，SNG生产LNG工艺领域，在脱水技术方面主要采用冷却法脱水和分子筛脱水技术，这两种技术有着自己独特的特点。
冷却法脱水一般用于前端预脱水阶段，只适用于大量水分的粗分离，无法满足天然气液化的要求，在气源压力低或冷源不易获取的情况下，应用成本较高。
固体吸附(分子筛)脱水法有脱水效果好(能将含水量有效降至0.8mg/m3以下)，对进料气压力、温度及流量的变化不敏感，无严重的腐蚀及气泡现象等优点，在天然气凝液回收、深度脱水等装置中得到广泛应用。但分子筛脱水存在一系列缺点影响了其推广和使用：
(1)需要两个或两个以上的吸附塔切换操作，投资及操作费用较高；
(2)气体压降较大、需要间歇操作；
(3)再生能耗较大；
(4)固体吸附剂颗粒在使用中可产生机械性破碎，有些固体杂质会使分子筛堵塞影响吸附效果。
发明内容
本发明提出一种新的SNG干燥脱水工艺(此工艺仅限于SNG脱水)，其流程简单，所需设备少，能耗少，特别适合于撬装设备。
本发明的工艺通过以下技术方案实现：
一种合成天然气(SNG)干燥工艺，其中SNG为焦炉气经甲烷化后所得气体，其含有CH4、CO、CO2、N2、H2、H2O，所述工艺包括：将SNG分为A、B两股气流，A气流引入接触塔中，与塔顶喷淋的甲醇水溶液(甲醇水溶液的质量分数大于45％，优选 45％-60％)逆向接触，将甲醇溶液中的甲醇汽提出来，气体从接触塔顶部逸出，液体从塔底排出，B气流绕过接触塔与接触塔塔顶逸出的A气流汇合(此时气体中甲醇和水的质量比在6:4至7:3之间)进入冷却器冷却至-65～-75℃，更优选-68～-72℃，更优选约-70℃，降温后的合成气进行气液分离，分离后的甲醇水溶液从气液分离器底部排出进入甲醇溶液储罐，气体从分离器顶部排出并返回主换热器为其提供所需能量，然后获得干燥后的合成天然气。
优选地，SNG含有CH4(例如70-75体积％)、CO(约0.5-1体积％)、CO2(约3-3.5体积％)、N2(约8-10体积％)、H2(约10-12体积％)、H2O(0.01～0.15体积％，优选0.02～0.1体积％，例如约1000ppm)。
优选地，SNG分为A、B两股气流，A股气流与B股气流的体积比为1:3～5，优选1:3.5～4.5，更优选约1:4。发明人发现，通过设定这样的比例，A部分与甲醇水溶液接触汽提出甲醇，再与B部分混合成甲醇含量及水含量均达到配比要求的混合气体，有利于节能降耗，达到甲醇溶液再生的目的。
优选地，从接触塔塔底排出的液体中甲醇含量少于1ppm。
优选地，接触塔塔顶逸出的气体与B气流汇合后的合成气经主换热器降温至-50～-65℃，优选-55～62℃，更优选约-59℃左右，再被过冷换热器进一步降温至-65～-75℃，更优选-68～-72℃，更优选约-70℃。
优选地，处理完成后的气体(从气液分离器顶部排出并返回主换热器为其提供所需能量的气体)中甲醇含量少于15ppm、优选少于10ppm，水含量少于5ppm，优选少于3ppm。
根据本发明的另一个方面，提供一种SNG干燥脱水装置，该干燥脱水装置包括接触塔、主换热器、过冷换热器、气液分离器、甲醇水溶液储罐、甲醇泵，
界区外来的合成天然气管道分为两路，一路与接触塔入口相连，另一路在接触塔顶与接触塔气相出口汇合之后连接主换热器的第一换热通道，再与过冷换热器相连，之后连接气液分离器，气液分离器的气相出口与主换热器的第二换热通道相连，液相出口与主换热器的第三换热通道相连，接着连接甲醇水溶液储罐，储罐底部出口连接甲醇泵，甲醇泵进一步连接至接触塔顶部。
接触塔底部出口连接废水排出管道。
本发明的优点
1、处理能力强，投资少；
2、压降小，本发明工艺的压降约35-70Kpa；
3、本发明装置为连续操作；
4、所需的再生热少；
5、操作简单，维护成本小；
6、此干燥脱水系统设备少，可独立成撬。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
其中T-101:接触塔、E-101:主换热器、E-102:过冷换热器、P-101:甲醇泵、F-101:气液分离器、V-101甲醇溶液储罐。
过冷换热器的制冷剂采用LNG或者液氮。
具体实施方式
以下通过具体实施方式来说明本发明。
如图1所示，本发明的SNG干燥脱水装置包括接触塔T-101、主换热器E-101、过冷换热器E-102、气液分离器F-101、甲醇水溶液储罐V-101、甲醇泵P-101，
界区外来的合成天然气管道分为两路，一路与接触塔T-101入口相连，另一路在接触塔T-101塔顶与接触塔T-101气相出口汇合之后连接主换热器E-101的第一换热通道，再与过冷换热器E-102相连，之后连接气液分离器F-101，气液分离器F-101的气相出口与主换热器E-101的第二换热通道相连，液相出口与主换热器E-101的第三换热通道相连，接着连接甲醇水溶液储罐V-101，V-101储罐底部出口连接甲醇泵P-101，甲醇泵P-101进一步连接至接触塔T-101顶部。
实施例中，合成天然气组成为CH4(约70-75体积％)、CO(约0.5-1体积％)、CO2(约3-3.5体积％)、N2(约8-10体积％)、H2(约10-12体积％)、H2O(约0.1体积％，1000ppm)。
实施例1
合成天然气(SNG)进入SNG干燥脱水系统后分为A、B两股气流，其体积比为1:4。A气流进入接触塔(T-101)，与塔顶喷淋的质量分数50％甲醇水溶液逆向接触，将甲醇汽提出来，气体从接触塔顶部逸出，液体从塔底排出，排出的液体中甲醇含量少于1ppm。塔顶逸出的气体与B气流汇合，此时气体中甲醇和水的质量比在6:4至7:3 之间。汇合后的SNG经主换热器(E-101)降温至-59℃左右，再被过冷换热器(E-102)进一步降温至-70℃。降温后的气体通过气液分离器(F-101)处理，含有甲醇的液体经主换热器复温后进入甲醇水溶液储罐(V-101)，气体从分离器(F-101)顶部排出并返回主换热器(E-101)为其提供所需能量。处理完成后的气体中甲醇含量少于15ppm、水含量小于5ppm。返回甲醇溶液储罐中的甲醇水溶液通过甲醇泵(P-101)从接触塔(T-101)顶部注入。
实施例2
合成天然气(SNG)进入SNG干燥脱水系统后分为A、B两股气流，其体积比为1:3.5。A气流进入接触塔(T-101)，与塔顶喷淋的质量分数50％甲醇水溶液逆向接触，将甲醇汽提出来，气体从接触塔顶部逸出，液体从塔底排出，排出的液体中甲醇含量少于1ppm。塔顶逸出的气体与B气流汇合，此时气体中甲醇和水的质量比在6:4至7:3之间。汇合后的SNG经主换热器(E-101)降温至-59℃左右，再被过冷换热器(E-102)进一步降温至-70℃。降温后的气体通过气液分离器(F-101)处理，含有甲醇的液体经主换热器复温后进入甲醇水溶液储罐(V-101)，气体从分离器(F-101)顶部排出并返回主换热器(E-101)为其提供所需能量。处理完成后的气体中甲醇含量少于15ppm、水含量小于5ppm。返回甲醇溶液储罐中的甲醇水溶液通过甲醇泵(P-101)从接触塔(T-101)顶部注入。
实施例3
合成天然气(SNG)进入SNG干燥脱水系统后分为A、B两股气流，其体积比为1:4.5。A气流进入接触塔(T-101)，与塔顶喷淋的质量分数50％甲醇水溶液逆向接触，将甲醇汽提出来，气体从接触塔顶部逸出，液体从塔底排出，排出的液体中甲醇含量少于1ppm。塔顶逸出的气体与B气流汇合，此时气体中甲醇和水的质量比在6:4至7:3之间。汇合后的SNG经主换热器(E-101)降温至-59℃左右，再被过冷换热器(E-102)进一步降温至-70℃。降温后的气体通过气液分离器(F-101)处理，含有甲醇的液体经主换热器复温后进入甲醇水溶液储罐(V-101)，气体从分离器(F-101)顶部排出并返回主换热器(E-101)为其提供所需能量。处理完成后的气体中甲醇含量少于15ppm、水含量小于5ppm。返回甲醇溶液储罐中的甲醇水溶液通过甲醇泵(P-101)从接触塔(T-101)顶部注入。
以上说明了本发明的优选实施方式，然而，本领域技术人员清楚，在不偏离本发明 主旨和范围的情况下，可以对本发明的上述实施方式做出许多变化或修改，这些变化或修改也纳入本发明权利要求保护范围内。
Claims (8)
1.一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺，其中SNG为焦炉气经甲烷化后所得气体，其含有CH4、CO、CO2、N2、H2、H2O，所述工艺包括：将SNG分为A、B两股气流，A气流引入接触塔中，与塔顶喷淋的甲醇水溶液逆向接触，将甲醇溶液中的甲醇汽提出来，气体从接触塔顶部逸出，液体从塔底排出，B气流绕过接触塔与接触塔塔顶逸出的A气流汇合进入冷却器冷却至-65～-75℃，更优选-68～-72℃，更优选约-70℃，降温后的合成气进行气液分离，分离后的甲醇水溶液从气液分离器底部排出进入甲醇溶液储罐，气体从分离器顶部排出并返回主换热器为其提供所需能量，然后获得干燥后的合成天然气。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中，A股气流与B股气流的体积比为1:3～5，优选1:3.5～4.5，更优选约1:4。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，进入冷却器前的SNG中甲醇与水质量分数比为6:4至7:3之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中，从接触塔塔底排出的液体中甲醇含量少于1ppm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的工艺，其中，接触塔塔顶逸出的气体与B气流汇合后的合成气经主换热器降温至-50～-65℃，优选-55～62℃，更优选约-59℃左右，再被过冷换热器进一步降温至-65～-75℃，更优选-68～-72℃，更优选约-70℃。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的工艺，其中，脱水干燥后的SNG中甲醇含量少于15ppm、优选少于10ppm，水含量少于5ppm，优选少于3ppm。
7.一种SNG干燥脱水装置，其特征在于，该干燥脱水装置包括接触塔、主换热器、过冷换热器、气液分离器、甲醇水溶液储罐、甲醇泵，
其中，界区外来的合成天然气管道分为两路，一路与接触塔入口相连，另一路在接触塔顶与接触塔气相出口汇合之后连接主换热器的第一换热通道，再与过冷换热器相连，之后连接气液分离器，气液分离器的气相出口与主换热器的第二换热通道相连，液相出口与主换热器的第三换热通道相连，接着连接甲醇水溶液储罐，储罐底部出口连接甲醇泵，甲醇泵进一步连接至接触塔顶部。
8.根据权利要求7所述的SNG干燥脱水装置，其特征在于，接触塔底部出口连接废水排出管道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510620829.6A CN106560505A (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510620829.6A CN106560505A (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106560505A true CN106560505A (zh) | 2017-04-12 |
Family
ID=58485093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510620829.6A Pending CN106560505A (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106560505A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110304678A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-08 | 北京大漠石油工程技术有限公司 | 低温分离甲醇汽提塔合一装置 |
| CN112940816A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 气体脱水处理的方法和装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366200A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Seibu Gas Kk | 高熱量都市ガスの製造方法 |
| CA2194083A1 (fr) * | 1995-12-28 | 1997-06-29 | Alexandre Rojey | Procede de deshydratation, de desacidification et de degazolinage d'un gaz naturel, utilisant un melange de solvants |
| CN203820712U (zh) * | 2014-05-05 | 2014-09-10 | 四川金科深冷设备工程有限公司 | 注醇式轻烃回收装置 |
| CN104164263A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-26 | 赛鼎工程有限公司 | 一种焦炉气耐硫甲烷化制备液化天然气的方法 |
| CN104449919A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-03-25 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种煤制液化天然气的工艺 |
| CN104583375A (zh) * | 2012-11-02 | 2015-04-29 | 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司 | 生产干燥合成天然气(sng)的方法 |
| CN205011723U (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-03 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的装置 |
-
2015
- 2015-09-25 CN CN201510620829.6A patent/CN106560505A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366200A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Seibu Gas Kk | 高熱量都市ガスの製造方法 |
| CA2194083A1 (fr) * | 1995-12-28 | 1997-06-29 | Alexandre Rojey | Procede de deshydratation, de desacidification et de degazolinage d'un gaz naturel, utilisant un melange de solvants |
| CN104583375A (zh) * | 2012-11-02 | 2015-04-29 | 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司 | 生产干燥合成天然气(sng)的方法 |
| CN203820712U (zh) * | 2014-05-05 | 2014-09-10 | 四川金科深冷设备工程有限公司 | 注醇式轻烃回收装置 |
| CN104164263A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-26 | 赛鼎工程有限公司 | 一种焦炉气耐硫甲烷化制备液化天然气的方法 |
| CN104449919A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-03-25 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种煤制液化天然气的工艺 |
| CN205011723U (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-03 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 崔成山: "烃/水/甲醇系统相平衡研究及应用", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士) 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110304678A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-08 | 北京大漠石油工程技术有限公司 | 低温分离甲醇汽提塔合一装置 |
| CN112940816A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 气体脱水处理的方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102985161B (zh) | 用气体加压吹扫生产高压气体的分离设备及其过程 | |
| CN100493672C (zh) | 一种水合物法混合气体连续分离方法及装置 | |
| CN103351896B (zh) | 一种页岩气脱水脱重烃方法及装置 | |
| CN106281476B (zh) | 一种低温甲醇洗装置及一种脱除合成气中酸性气的方法 | |
| CN104045502B (zh) | 从炼厂干气中高收率、高纯度回收氢气、乙烯的方法 | |
| CN201729816U (zh) | 净化合成气的液氮洗装置 | |
| CN104046391B (zh) | 一种回收氢气、碳二及以上馏分轻烃的方法 | |
| NO20160962A1 (en) | Method and apparatus for dehydration of a hydrocarbon gas | |
| CN107285279A (zh) | 一种采用全温程变压吸附的合成气净化与分离的方法 | |
| CN105664671A (zh) | 一种零碳排放工艺气净化方法及装置 | |
| CN203319964U (zh) | 一种页岩气脱水脱重烃的装置 | |
| CN106560505A (zh) | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的工艺及装置 | |
| CN107778124A (zh) | 一种炼厂干气回收h2和c2+的全温程吸附萃取分离法 | |
| CN104059692B (zh) | 一种组合回收氢气、碳二及以上馏分轻烃的方法 | |
| CN104692325B (zh) | 单吸收双解吸氢气和轻烃综合回收系统 | |
| CN205011723U (zh) | 一种依靠低温甲醇溶液脱除合成天然气中水的装置 | |
| CN201899968U (zh) | 一种冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置 | |
| CN104030244A (zh) | 从炼厂干气中高收率、高纯度回收氢气的方法 | |
| CN104045501B (zh) | 从炼厂干气中回收乙烯、乙烷气的方法 | |
| CN101637694B (zh) | 一种从含co2混合气中分离回收co2的方法 | |
| KR101777119B1 (ko) | 천연가스의 수분 제거 장치 및 이를 이용한 천연가스의 수분 제거 방법 | |
| CN202860371U (zh) | 一种组合式苯系物回收系统 | |
| CN103112824B (zh) | 液氮洗装置以及净化原料气体的方法 | |
| RU2691341C1 (ru) | Способ очистки природного газа от примесей | |
| CN100384512C (zh) | 用于从甲醇中脱除二氧化碳的装置单元 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170412 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |