CN106753634A - Lng原料气脱水装置 - Google Patents

Lng原料气脱水装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106753634A
CN106753634A CN201611104628.1A CN201611104628A CN106753634A CN 106753634 A CN106753634 A CN 106753634A CN 201611104628 A CN201611104628 A CN 201611104628A CN 106753634 A CN106753634 A CN 106753634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
pipeline
adsorption tower
cold blowing
gas
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
Application number
CN201611104628.1A
Other languages
English (en)
Inventor
曾桃
张金桥
王海洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Endurance Industry Stock Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Endurance Industry Stock Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Endurance Industry Stock Co Ltd filed Critical Chongqing Endurance Industry Stock Co Ltd
Priority to CN201611104628.1A priority Critical patent/CN106753634A/zh
Publication of CN106753634A publication Critical patent/CN106753634A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/106—Removal of contaminants of water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40007—Controlling pressure or temperature swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40013—Pressurization
    • B01D2259/40015—Pressurization with two sub-steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40028—Depressurization
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B01D2259/4005—Nature of purge gas
    • B01D2259/40052—Recycled product or process gas
    • B01D2259/40054—Recycled product or process gas treated before its reuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

本发明提供一种LNG原料气脱水装置，该装置中有三个分子筛吸附塔，当液化工厂的天然气处理量在设计条件附近运行时，脱水装置的其中两个吸附塔处于吸附操作，而另一个吸附塔处于再生操作。当液化工厂的天然气处理量仅为设计处理量的一半或者更低时，脱水装置的其中一个吸附塔处于停运状态，而另外两个吸附塔则依次进行吸附、再生操作。本发明提供的LNG原料气脱水装置，投入运行的吸附塔数量可随天然气处理量进行调整，具有运行经济性好且再生能耗低的优点，从而克服了现有技术中，双塔流程是一塔进行吸附操作另一塔进行再生，而三塔流程一般是一塔吸附其余两塔进行再生操作所造成的脱水装置再生气用量大，运行经济性差，再生能耗高。

Description

LNG原料气脱水装置
技术领域
本发明属于天然气净化技术领域，特别涉及一种LNG原料气脱水装置。
背景技术
天然气常用的脱水方法主要有低温分离法、溶剂吸收法、固体吸附法和膜分离法等。LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)在生产、储运会在低温下约-162℃的过程中进行，为了避免原料气中的水分在低温环境下冻结而堵塞冷箱和阀门等设备，影响整个LNG工厂的正常稳定运行，需要对LNG原料气中的水分进行深度脱除，水分的含量通常要求在1ppm以下，因此，LNG原料气脱水一般采用分子筛作为吸附剂的固体吸附法。
目前，LNG原料气脱水工艺通常是双塔或者三塔流程，双塔流程是一塔进行吸附操作另一塔进行再生，而三塔流程一般是一塔吸附其余两塔进行再生操作。但是，在实际运行中有的液化工厂天然气处理量尚且不足设计处理量的一半，当在较小的处理量运行时，就会使得分子筛脱水系统再生气用量大，运行经济性差，再生能耗高。
因此，如何设计一种具有运行经济性好且再生能耗低的原料气脱水装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种LNG原料气脱水装置，投入运行的吸附塔数量可随天然气处理量进行调整，具有运行经济性好且再生能耗低的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种LNG原料气脱水装置，包括第一吸附塔、第二吸附塔以及第三吸附塔，第一升压器，第二升压器，第三升压器，以及依次连通的降压器、再生气冷却器、再生气气液分离器，
均与所述第一吸附塔的第一端口连通的第一进气管道和第一冷吹排出管道，
均与所述第一吸附塔的第二端口连通的第一升压管道、第一出气管道、和第一热吹进入管道，
均与所述第二吸附塔的第一端口连通的第二进气管道和第二冷吹排出管道，
均与所述第二吸附塔的第二端口连通的第二升压管道、第二出气管道、和第二热吹进入管道，
均与所述第三吸附塔的第一端口连通的第三进气管道和第三冷吹排出管道，
均与所述第三吸附塔的第二端口连通的第三升压管道、第三出气管道、和第三热吹进入管道，
连通所述降压器和所述再生气冷却器的降压排出管道，
串接于所述第一进气管道的第一进气阀，串接于所述第二进气管道的第二进气程控阀，串接于所述第三进气管道的第三进气程控阀，串接于所述第一冷吹排出管道的第一塔顶冷吹阀，串接于所述第二冷吹排出管道的第二塔顶冷吹阀，串接于所述第三冷吹排出管道的第三塔顶冷吹阀，串接于所述第一升压管道的第一升压器，串接于所述第二升压管道的第二升压器，串接于所述第三升压管道的第三升压器，串接于所述第一出气管道的第一脱水阀，串接于所述第二出气管道的第二脱水阀，串接于所述第三出气管道的第三脱水阀，串接于所述第一冷吹进入管道的第一热吹进入阀，串接于所述第二冷吹进入管道的第二热吹进入阀，串接于所述第三冷吹进入管道的第三热吹进入阀，
其中，所述第一进气管道、所述第二进气管道和所述第三进气管道均与所述原料进气管道连通；
所述第一冷吹排出管道、第二冷吹排出管道和第三冷吹排出管道均与所述降压器连通；
所述第一升压管道、所述第二升压管道和所述第三升压管道均与所述输出管道连通；
所述第一出气管道、所述第二出气管道和所述第三出气管道均与所述输出管道连通；
所述第一冷吹进入管道、所述第二冷吹进入管道和所述第三冷吹进入管道均与所述输出管道连通。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，还包括与所述降压排出管道并联连通的热回收管道、换热器、串联于所述降压排出管道的第二程控阀、和串接于所述热回收管道的第三程控阀，所述换热器热媒管道为所述输出管道。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，还包括串联于所述输出管道上，且均与所述第一热吹进入阀、所述第二热吹进入阀、所述第三热吹进入阀、和所述换热器连通的再生气加热器。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，还包括串联于所述输出管道上的净化装置。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，所述净化装置为粉尘过滤器。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，所述第一升压器为串联连接的第一升压阀和第一升压阻力元件，
第二升压器为串联连接的第二升压阀和第二升压阻力元件，
第三升压器为串联连接的第三升压阀和第三升压阻力元件。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，还包括串联于所述输出管道上的第四阻力元件。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，所述降压器包括：
第一程控阀；
并联设置在所述第一程控阀两端的第一阻力元件。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，还包括串联于所述再生气气液分离器的排出污水端口上的第二阻力元件。
优选地，在上述LNG原料气脱水装置中，所述第一升压阻力元件、所述第二升压阻力元件、所述第三升压阻力元件、所述第一阻力元件、所述第二阻力元件、和所述第三阻力元件均包括截止阀或限流孔板。
本发明所提供的一种LNG原料气脱水装置，该装置中有三个分子筛吸附塔，当液化工厂的天然气处理量在设计条件附近运行时，脱水装置的其中两个吸附塔处于吸附操作，而另一个吸附塔处于再生操作。当液化工厂的天然气处理量仅为设计处理量的一半或者更低时，脱水装置的其中一个吸附塔处于停运状态，而另外两个吸附塔则依次进行吸附、再生操作。本发明提供的LNG原料气脱水装置，投入运行的吸附塔数量可随天然气处理量进行调整，具有运行经济性好且再生能耗低的优点，从而克服了现有技术中，双塔流程是一塔进行吸附操作另一塔进行再生，而三塔流程一般是一塔吸附其余两塔进行再生操作所造成的脱水装置再生气用量大，运行经济性差，再生能耗高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的LNG原料气脱水装置的工艺流程图。
上图中：第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B、第三吸附塔D1C；第一进气程控阀K1A、第二进气程控阀K1B、第三进气程控阀K1C；第一脱水阀门K2A、第二脱水阀门K2B、第三脱水阀门K2C；第一塔顶冷吹阀K3A、第二塔顶冷吹阀K3B、第三塔顶冷吹阀K3C；第一热吹进气阀K4A、第二热吹进气阀K4B、第三热吹进气阀K4C；第一升压阀K5A、第二升压阀K5B、第三升压阀K5C；第一升压阻力元件V1A、第二升压阻力元件V1B、第三升压阻力元件V1C；第一开关阀K6、第二开关阀K7、第三开关阀K8；第一阻力元件V2、第二阻力元件V3、第三阻力元件V4；粉尘过滤器F1；再生气加热器H1；换热器E1；再生气冷却器E2；再生气气液分离器S1；原料气A、净化气B、再生气C、污水D。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种LNG原料气脱水装置，投入运行的吸附塔数量可随天然气处理量进行调整，具有运行经济性好且再生能耗低的优点。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，本发明所提供的一种LNG原料气脱水装置，包括第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B以及第三吸附塔D1C，，第一升压器，第二升压器，第三升压器，以及依次连通的降压器、再生气冷却器E2、再生气气液分离器S1。还包括均与第一吸附塔D1A的第一端口连通的第一进气管道和第一冷吹排出管道，均与第一吸附塔D1A的第二端口连通的第一升压管道、第一出气管道、和第一热吹进入管道，均与第二吸附塔D1B的第一端口连通的第二进气管道和第二冷吹排出管道，均与第二吸附塔D1B的第二端口连通的第二升压管道、第二出气管道、和第二热吹进入管道，均与第三吸附塔D1C的第一端口连通的第三进气管道和第三冷吹排出管道，均与第三吸附塔D1C的第二端口连通的第三升压管道、第三出气管道、和第三热吹进入管道。连通降压器和再生气冷却器E2的降压排出管道。串接于第一进气管道的第一进气阀K1A，串接于第二进气管道的第二进气程控阀K1B。串接于第三进气管道的第三进气程控阀K1C。串接于第一冷吹排出管道的第一塔顶冷吹阀K3A。串接于第二冷吹排出管道的第二塔顶冷吹阀K3B。串接于第三冷吹排出管道的第三塔顶冷吹阀K3C。串接于第一升压管道的第一升压器。串接于第二升压管道的第二升压器。串接于第三升压管道的第三升压器。串接于第一出气管道的第一脱水阀K2A。串接于第二出气管道的第二脱水阀K2B。串接于第三出气管道的第三脱水阀K2C。串接于第一冷吹进入管道的第一热吹进入阀K4A。串接于第二冷吹进入管道的第二热吹进入阀K4B。串接于第三冷吹进入管道的第三热吹进入阀K4C。
其中，第一进气管道、第二进气管道和第三进气管道均与原料进气管道连通。第一冷吹排出管道、第二冷吹排出管道和第三冷吹排出管道均与降压器连通。第一升压管道、第二升压管道和第三升压管道均与输出管道连通。第一出气管道、第二出气管道和第三出气管道均与输出管道连通。第一冷吹进入管道、第二冷吹进入管道和第三冷吹进入管道均与输出管道连通。
本发明所提供的一种两塔同时吸附的LNG原料气脱水装置，该装置中有三个分子筛吸附塔，包括第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B以及第三吸附塔D1C，吸附塔的上部和下部分别设有管线与阀门相连接。通过程序控制三个吸附塔可以交替的进行吸附、泄压、热吹、冷吹和升压操作，每个塔的规格、型号相同，装填有相同数量的分子筛，相同位置的程控阀规格相同，具有对称性和互换性。当液化工厂的天然气处理量在设计条件附近运行时，脱水装置的其中两个吸附塔处于吸附操作，而另一个吸附塔处于再生操作。当液化工厂的天然气处理量仅为设计处理量的一半或者更低时，脱水装置的其中一个吸附塔处于停运状态，而另外两个吸附塔则依次进行吸附、再生操作。本发明提供的LNG原料气脱水装置，投入运行的吸附塔数量可随天然气处理量进行调整，具有运行经济性好且再生能耗低的优点，从而克服了现有技术中，双塔流程是一塔进行吸附操作另一塔进行再生，而三塔流程一般是一塔吸附其余两塔进行再生操作所造成的脱水装置再生气用量大，运行经济性差，再生能耗高。
进一步，本方案还包括与降压排出管道并联连通的热回收管道、换热器E1、串联于降压排出管道的第二程控阀K7、和串接于热回收管道的第三程控阀K8，换热器E1热媒管道为输出管道。换热器E1可用于回收热吹气的热量，降低再生能耗。热回收管道和热媒管道在换热器E1内部进行热交换。第二程控阀K7用于控制减压排出管道的关闭，第三程控阀K8用于控制热媒管道的关闭。
本方案还包括串联于输出管道上，且均与第一热吹进入阀K4A、第二热吹进入阀K4B、第三热吹进入阀K4C、和换热器E1连通的再生气加热器H1。本方案还包括串联于输出管道上的净化装置。净化装置可以为粉尘过滤器F1，用于过滤随天然气中带出的分子筛粉尘，以避免粉尘带入下游工序对后续的设备管线等造成堵塞。如图1所示，换热器E1的冷媒接口连接再生气加热器H1以及粉尘过滤器F1的出口端。再生气加热器H1用于将经过换热器E1预热后的天然气加热到设定值如280℃后作为吸附塔的热吹气。换热器E1与粉尘过滤器F1之间连接有第三阻力元件V4。再生气包括热吹气和冷吹气的来源为经吸附处理后通过粉尘过滤器F1的净化气，流量的大小可以通过安装在管线上的第三阻力元件V4控制。在一种实际操作过程中，脱水装置设置的热量综合回收利用的换热器E1，在进行再生热吹时，因为从吸附塔顶部排出的热吹气温度较高，若直接进入再生气冷却器E2则此部分热量得不到回收利用，通过打开第八开关阀K8、关闭第七开关阀K7，让热吹气先进入换热器E1预热进入再生气加热器H1前的天然气，使得热量得到充分的回收利用。当在进行再生冷吹时，通过关闭第八开关阀K8、打开第七开关阀K7，让冷吹直接进入再生气冷却器E2。
本装置设置有升压组件，即第一升压阀和第一升压阻力元件、第二升压阀和第二升压阻力元件、以及第三升压阀、第三升压阻力元件，通过取一部分脱水后的天然气对完成冷吹操作的吸附塔升压。第一吸附塔D1A的升压系统由第一升压阀K7A、第一升压阻力元件V1A及相应的管道组成。第二吸附塔D1B的升压系统由第二升压阀K7B、第二升压阻力元件V1B及相应的管道组成。第三吸附塔D1C的升压系统由第三升压阀K7C、第三升压阻力元件V1C及相应的管道组。其中，第一升压阀K7A、第二升压阀K7B和第三升压阀K7C为开关阀在管路中只有通断作用，而第一升压阻力元件V1A、第二升压阻力元件V1B和第三升压阻力元件V1C为设置的阻力元件，其阻力大小可在一定范围内调整，通过调整其阻力的大小可以控制系统升压的速度，以免出现吸附塔升压速度过快而损坏分子筛床层的情况出现。
本装置还设置有降压组件，即为降压器，包括第一程控阀K6、并联设置在第一程控阀K6两端的第一阻力元件V2，用于给吸附塔在进行热吹操作前泄压。泄压系统由第一开关阀K6、第一阻力元件V2及相应的管道组成。第一开关阀K6为开关阀在管路中只有通断作用，而第一阻力元件V2为设置的阻力元件，其阻力大小可在一定范围内调整，通过调整其阻力的大小可以控制系统泄压的速度，以免出现吸附塔泄压速度过而损坏分子筛床层的情况出现。该分子筛系统的泄压操作分两阶段：第一阶段，在刚开始泄压操作时因吸附塔和下游装置再生气气液分离器S1的压差较大，只打开第一阻力元件V2、和第一塔顶冷吹阀K3A、第二塔顶冷吹阀K3B和第三塔顶冷吹阀K3C中的一个，以保证泄压速度不超过0.3Mpa/min，符合天然气脱水设计规范SY/T0076-2008的要求；第二阶段，打开第一开关阀K6、第一阻力元件V2、和第一塔顶冷吹阀K3A、第二塔顶冷吹阀K3B和第三塔顶冷吹阀K3C中的一个将分子筛床层的压力泄压到设定值。泄压可以实现分子筛床层的降压再生，因吸附脱水的原理是利用水分子和分子筛间范德瓦尔斯力的一个物理吸附过程，在较低的压力下有利于再生操作，可以使分子筛吸附剂得到充分地再生，使其彻底地恢复重新吸收水分的能力，从而保证LNG原料气的脱水指标合格。
更进一步，再生气气液分离器S1的排出污水端口上设置有第二阻力元件V3，用于控制污水D的排放速度。输出管道上还串联有第三阻力元件V4。本文所提的第一升压阻力元件V1A、第二升压阻力元件V1B、第三升压阻力元件V1C、第一阻力元件V2、第二阻力元件V3、和第三阻力元件V4均包括截止阀或限流孔板，能够减缓管线中气体、液体的压力和流速。
在一种具体实际应用中，本发明所提供的一种LNG原料气脱水装置，天然气通过入口管线与第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B和第三吸附塔D1C相连。当在较小的处理量运行时，天然气进入经由其中一个吸附塔，脱除水后的天然气通过吸附塔塔底的排出管线进入到粉尘过滤器F1，过滤后的净化气B一部分输出到下游工序，另一部分作为本单元的再生气C包括热吹气和冷吹气，其流量的大小可通过第三阻力元件V4进行调节，再生气C经换热器E1预热后进入再生气加热器H1加热到设定的温度约280℃，然后通过吸附塔底部的再生入口阀组进入其中另一个吸附塔对其床层进行再生，再生气C通过吸附塔顶部的再生气排气阀排出后经换热器E1回收热量后进入再生气冷却器E2，冷吹时则不进入换热器E1而直接进入再生气冷却器E2，冷却后的再生气C进入再生气气液分离器S1，再生气气液分离器S1中分离出的污水D进入排污系统，而再生气气液分离器S1顶部的再生气C则返回到原料气压缩机，实现对再生气C的循环回收利用。
实施案例一：
液化工厂的天然气设计处理量为50×104m3/d，而实际运行的处理量在50×104m3/d左右时，脱水装置的其中两个吸附塔进行吸附操作，而另一个吸附塔进行再生操作。
第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B和第三吸附塔D1C按照程序控制在每个周期中分别要完成吸附、泄压、热吹、冷吹、升压过程。其分子筛时序控制过程见下表1：
表1两个吸附塔进行吸附、一个吸附塔进行再生操作状态下分子筛时序控制
表内所表述的吸附周期0-8小时、8-16小时、16-24小时只是一种实施方式的例举，在实际应用当中，每个吸附周期可为其他时间段如6、10、12小时等。下面以第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行泄压、热吹、冷吹、升压操作为例进行说明，具体过程如下其他过程类似，只需要切换吸附塔上相应位置的控制阀：
第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行泄压操作时：如图1所示，原料气A由入口管线通过第一进气阀K1A和第二进气阀K1B分别进入到第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第一脱水阀K2A和第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B输出到下游工序，通过打开阀门第三塔顶冷吹阀K3C、第一阻力元件V2、第一开关阀K6、第二开关阀K7将第三吸附塔D1C的压力泄放到设定值，泄放气体依次通过再生气冷却器E2和再生气气液分离器S1分离掉污水D后返回原料气A压缩机增压，实现泄放气体的回收利用。
随后第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B继续进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行热吹操作时：如图1所示，原料气A由入口管线通过第一进气阀K1A和第二进气阀K1B进入到第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第一脱水阀K2A和第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B一部分输出到下游工序，另一部分作为本单元的热吹气。热吹气的流量可通过其管线上的第三阻力元件V4进行调节，热吹气经换热器E1预热后进入再生气加热器H1加热到设定的温度约280℃，然后通过第三热吹进入阀K4C进入第三吸附塔D1C对其分子筛床层进行加热，使第三吸附塔D1C床层中吸附的水分解析出来从而恢复其重新吸收水分的能力，热吹气经第三塔顶冷吹阀K3C排出后进入换热器E1回收热量，打开第三开关阀K8、关闭第二开关阀K7，然后进入再生气冷却器E2，冷却后的气体进入再生气气液分离器S1，再生气气液分离器S1中分离出的污水D进入排污系统，而再生气气液分离器S1顶部的气体则返回到原料气压缩机，实现对热吹气的循环回收利用。
第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行冷吹操作时：如图1所示，原料气A由入口管线通过第一进气阀K1A和第二进气阀K1B进入到第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第一脱水阀K2A和第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B一部分输出到下游工序，另一部分作为本单元的冷吹气。冷吹气的流量可通过其管线上的第三阻力元件V4进行调节，然后通过第三热吹进气阀K4C进入第三吸附塔D1C对其分子筛床层进行冷却降温，使第三吸附塔D1C床层的温度降到设定值为下一次吸附操作做准备，冷吹气经第三塔顶冷吹阀K3C排出后进入再生气冷却器E2关闭第三开关阀K8、打开第二开关阀K7，冷却后的气体进入再生气气液分离器S1，再生气气液分离器S1中分离出的水进入排污系统，而再生气气液分离器S1顶部的气体则返回到原料气压缩机，实现对冷吹气的循环回收利用。
第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行升压操作时：如图1所示，原料气A由入口管线通过第一进气阀K1A和第二进气阀K1B进入到第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第一脱水阀K2A和第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B输出到下游工序，通过打开第三塔顶冷吹阀K5C、第三升压阻力元件V1C对第三吸附塔D1C进行缓慢升压，升压气体来自于经第一吸附塔D1A和第二吸附塔D1B脱水后的净化气B。
第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B和第三吸附塔D1C具有对称性和互换性，因此当每个吸附塔在进行其他操作步骤时均与以上过程类似，只需要调整上述过程中相对应的程控阀门而已，这里不再重复。
实施案例二：
液化工厂的天然气设计处理量为50×104m3/d，而实际运行的处理量在25×104m3/d或者更低时，脱水装置的一个吸附塔为停运状态，而剩余的两个吸附塔为运行状态。
若第一吸附塔D1A处于停运状态，则第二吸附塔D1B和第三吸附塔D1C按照程序控制在每个周期中分别要完成吸附、泄压、热吹、冷吹、升压过程。其分子筛时序控制过程见下表2：
表2仅两个吸附塔为运行状态下的分子筛时序控制
表内所表述的吸附周期0-16小时、16-32小时只是一种实施方式的例举，在实际应用当中，每个吸附周期可为其他时间段如6、10、12小时等。下面以第一吸附塔D1A停运，第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行泄压、热吹、冷吹、升压操作为例进行说明，具体过程如下其他过程类似，只需要切换吸附塔上相应位置的控制阀：
第一吸附塔D1A停运，第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行泄压操作时：如图1所示，第一吸附塔D1A停运时第一进气阀K1A、第一脱水阀K2A、第一塔顶冷吹阀K3A、第一热吹进气阀K4A、第一升压阀K5A、第一升压阻力元件V1A关闭，原料气A由入口管线通过第二进气阀K1B进入到第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B输出到下游工序，通过打开第三塔顶冷吹阀K3C、第一阻力元件V2、第一开关阀K6、第二开关阀K7将第三吸附塔D1C的压力泄放到设定值，泄放气体依次通过再生气冷却器E2和再生气气液分离器S1分离掉污水D后返回原料气压缩机增压，实现泄放气体的回收利用。
第一吸附塔D1A停运，第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行热吹操作时：如图1所示，第一吸附塔D1A停运时第一进气阀K1A、第一脱水阀K2A、第一塔顶冷吹阀K3A、第一热吹进气阀K4A、第一升压阀K5A、第一升压阻力元件V1A关闭，原料气A由入口管线通过第二进气阀K1B进入到第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B一部分输出到下游工序，另一部分作为本单元的热吹气。热吹气的流量可通过其管线上的第三阻力元件V4进行调节，热吹气经换热器E1预热后进入再生气加热器H1加热到设定的温度约280℃，然后通过第三热吹进气阀K4C进入第三吸附塔D1C对其分子筛床层进行加热，使第三吸附塔D1C床层中吸附的水分解析出来从而恢复其重新吸收水分的能力，热吹气经第三塔顶冷吹阀K3C排出后进入换热器E1回收热量打开第三开关阀K8、关闭第二开关阀K7，然后进入再生气冷却器E2，冷却后的气体进入再生气气液分离器S1，再生气气液分离器S1中分离出的水进入排污系统，而再生气气液分离器S1顶部的气体则返回到原料气压缩机，实现对热吹气的循环回收利用。
第一吸附塔D1A停运，第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行冷吹操作时：如图1所示，第一吸附塔D1A停运时第一进气阀K1A、第一脱水阀K2A、第一塔顶冷吹阀K3A、第一热吹进气阀K4A、第一升压阀K5A、第一升压阻力元件V1A关闭，原料气A由入口管线通过第二进气阀K1B进入到第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B一部分输出到下游工序，另一部分作为本单元的冷吹气。冷吹气的流量可通过其管线上的第三阻力元件V4进行调节，然后通过第三热吹进气阀K4C进入第三吸附塔D1C对其分子筛床层进行冷却降温，使第三吸附塔D1C床层的温度降到设定值为下一次吸附操作做准备，冷吹气经第三塔顶冷吹阀K3C排出后进入再生气冷却器E2关闭第三开关阀K8、打开第二开关阀K7，冷却后的气体进入再生气气液分离器S1，再生气气液分离器S1中分离出的水进入排污系统，而再生气气液分离器S1顶部的气体则返回到原料气压缩机，实现对冷吹气的循环回收利用。
第一吸附塔D1A停运，第二吸附塔D1B进行吸附操作，第三吸附塔D1C进行升压操作时：如图1所示，第一吸附塔D1A停运时第一进气阀K1A、第一脱水阀K2A、第一塔顶冷吹阀K3A、第一热吹进气阀K4A、第一升压阀K5A、第一升压阻力元件V1A关闭，原料气A由入口管线通过第二进气阀K1B进入到第二吸附塔D1B中，在吸附塔中脱水后由第二脱水阀K2B通过出口管线进入到粉尘过滤器F1中，过滤后的净化气B输出到下游工序，通过打开第三升压阀K5C、第三升压阻力元件V1C对第三吸附塔D1C进行缓慢升压，升压气体来自于经第二吸附塔D1B脱水后的净化气B。
第一吸附塔D1A、第二吸附塔D1B和第三吸附塔D1C三个吸附塔具有对称性和互换性，因此当每个吸附塔在进行其他操作步骤时均与以上过程类似，只需要调整上述过程中相对应的阀门而已，这里不再重复。本文所述三个吸附塔可以不同，也可以具有对称性和互换性，其规格、型号可以相同，可以装填有相同数量的分子筛，设置有相同数量、规格的阀门。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LNG原料气脱水装置，其特征在于，包括第一吸附塔(D1A)、第二吸附塔(D1B)以及第三吸附塔(D1C)，第一升压器，第二升压器，第三升压器，以及依次连通的降压器、再生气冷却器(E2)、再生气气液分离器(S1)，
均与所述第一吸附塔(D1A)的第一端口连通的第一进气管道和第一冷吹排出管道，
均与所述第一吸附塔(D1A)的第二端口连通的第一升压管道、第一出气管道、和第一热吹进入管道，
均与所述第二吸附塔(D1B)的第一端口连通的第二进气管道和第二冷吹排出管道，
均与所述第二吸附塔(D1B)的第二端口连通的第二升压管道、第二出气管道、和第二热吹进入管道，
均与所述第三吸附塔(D1C)的第一端口连通的第三进气管道和第三冷吹排出管道，
均与所述第三吸附塔(D1C)的第二端口连通的第三升压管道、第三出气管道、和第三热吹进入管道，
连通所述降压器和所述再生气冷却器(E2)的降压排出管道，
串接于所述第一进气管道的第一进气阀(K1A)，串接于所述第二进气管道的第二进气程控阀(K1B)，串接于所述第三进气管道的第三进气程控阀(K1C)，串接于所述第一冷吹排出管道的第一塔顶冷吹阀(K3A)，串接于所述第二冷吹排出管道的第二塔顶冷吹阀(K3B)，串接于所述第三冷吹排出管道的第三塔顶冷吹阀(K3C)，串接于所述第一升压管道的第一升压器，串接于所述第二升压管道的第二升压器，串接于所述第三升压管道的第三升压器，串接于所述第一出气管道的第一脱水阀(K2A)，串接于所述第二出气管道的第二脱水阀(K2B)，串接于所述第三出气管道的第三脱水阀(K2C)，串接于所述第一冷吹进入管道的第一热吹进入阀(K4A)，串接于所述第二冷吹进入管道的第二热吹进入阀(K4B)，串接于所述第三冷吹进入管道的第三热吹进入阀(K4C)，
其中，所述第一进气管道、所述第二进气管道和所述第三进气管道均与所述原料进气管道连通；
所述第一冷吹排出管道、第二冷吹排出管道和第三冷吹排出管道均与所述降压器连通；
所述第一升压管道、所述第二升压管道和所述第三升压管道均与所述输出管道连通；
所述第一出气管道、所述第二出气管道和所述第三出气管道均与所述输出管道连通；
所述第一冷吹进入管道、所述第二冷吹进入管道和所述第三冷吹进入管道均与所述输出管道连通。
2.根据权利要求1所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，还包括与所述降压排出管道并联连通的热量回收管道、换热器(E1)、串联于所述降压排出管道的第二程控阀(K7)、和串接于所述热回收管道的第三程控阀(K8)，所述换热器(E1)热媒管道为所述输出管道。
3.根据权利要求2所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，还包括串联于所述输出管道上，且均与所述第一热吹进入阀(K4A)、所述第二热吹进入阀(K4B)、所述第三热吹进入阀(K4C)、和所述换热器(E1)连通的再生气加热器(H1)。
4.根据权利要求1或3所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，还包括串联于所述输出管道上的净化装置。
5.根据权利要求4所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，所述净化装置为粉尘过滤器(F1)。
6.根据权利要求1所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，所述第一升压器为串联连接的第一升压阀(K7A)和第一升压阻力元件(V1A)，
第二升压器为串联连接的第二升压阀(K7B)和第二升压阻力元件(V1B)，
第三升压器为串联连接的第三升压阀(K7C)和第三升压阻力元件(V1C)。
7.根据权利要求6所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，还包括串联于所述输出管道上的第三阻力元件(V4)。
8.根据权利要求4所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，所述降压器包括：
第一程控阀(K6)；
并联设置在所述第一程控阀(K6)两端的第一阻力元件(V2)。
9.根据权利要求8所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，还包括串联于所述再生气气液分离器(S1)的排出污水端口上的第二阻力元件(V3)。
10.根据权利要求9所述的LNG原料气脱水装置，其特征在于，所述第一升压阻力元件(V1A)、所述第二升压阻力元件(V1B)、所述第三升压阻力元件(V1C)、所述第一阻力元件(V2)、所述第二阻力元件(V3)、和所述第三阻力元件(V4)均包括截止阀或限流孔板。
CN201611104628.1A 2016-12-05 2016-12-05 Lng原料气脱水装置 Pending CN106753634A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611104628.1A CN106753634A (zh) 2016-12-05 2016-12-05 Lng原料气脱水装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611104628.1A CN106753634A (zh) 2016-12-05 2016-12-05 Lng原料气脱水装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106753634A true CN106753634A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58878792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611104628.1A Pending CN106753634A (zh) 2016-12-05 2016-12-05 Lng原料气脱水装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106753634A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107216923A (zh) * 2017-06-27 2017-09-29 成都深冷液化设备股份有限公司 天然气预处理的复合床层吸附装置
CN110106000A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 广东环球净化科技有限公司 一种天然气干燥设备及工艺
CN111482050A (zh) * 2020-06-15 2020-08-04 上海优华系统集成技术股份有限公司 氢气提纯装置及方法
CN112705018A (zh) * 2020-12-10 2021-04-27 西南化工研究设计院有限公司 一种高效变温吸附气体干燥方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102951999A (zh) * 2012-11-15 2013-03-06 四川亚联高科技股份有限公司 一种乙二醇生产过程中的脱水方法
CN105062596A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 中海石油气电集团有限责任公司 一种新型闭式多塔天然气分子筛脱水装置
CN105838464A (zh) * 2016-03-28 2016-08-10 重庆耐德能源装备集成有限公司 一种天然气的脱水装置、控制方法及系统
CN106118779A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司 一种天然气脱水装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102951999A (zh) * 2012-11-15 2013-03-06 四川亚联高科技股份有限公司 一种乙二醇生产过程中的脱水方法
CN105062596A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 中海石油气电集团有限责任公司 一种新型闭式多塔天然气分子筛脱水装置
CN105838464A (zh) * 2016-03-28 2016-08-10 重庆耐德能源装备集成有限公司 一种天然气的脱水装置、控制方法及系统
CN106118779A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司 一种天然气脱水装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107216923A (zh) * 2017-06-27 2017-09-29 成都深冷液化设备股份有限公司 天然气预处理的复合床层吸附装置
CN110106000A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 广东环球净化科技有限公司 一种天然气干燥设备及工艺
CN110106000B (zh) * 2019-05-13 2021-04-06 广东环球净化科技有限公司 一种天然气干燥设备及工艺
CN111482050A (zh) * 2020-06-15 2020-08-04 上海优华系统集成技术股份有限公司 氢气提纯装置及方法
CN112705018A (zh) * 2020-12-10 2021-04-27 西南化工研究设计院有限公司 一种高效变温吸附气体干燥方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106753634A (zh) Lng原料气脱水装置
CN102472575B (zh) 空气液化分离方法及装置
CN103254955B (zh) 闭式三塔分子筛脱水装置
CN206553203U (zh) 节能合成氨空分及仪表气系统
CN107344058B (zh) 一种节能的氯化氢气体深度净化工艺
CN104340961A (zh) 变压吸附制氧设备及方法
CN101301999A (zh) 从空气中富集氧气的方法
CN201777881U (zh) 一种制氧生产的空气分离系统
CN110787600A (zh) 一种带再生气干燥器的闭式两塔脱水装置及脱水方法
CN204421481U (zh) 液氧制备装置
CN206304537U (zh) 一种降压再生的lng原料气脱水装置
CN104208980A (zh) 一种转轮空分纯化装置及方法
CN111994877A (zh) 一种医用一体制氧设备
CN108636052A (zh) 一种利用热管换热器的三吸附器空气纯化装置及其方法
CN102826509A (zh) 将普通氢气提纯至高纯度氢气的设备
CN205235699U (zh) 一种吸附塔及lng原料气的净化装置
CN202785638U (zh) 将普通氢气提纯至高纯度氢气的设备
CN107381503B (zh) 一种含硫化氢变换气净化的系统和方法
CN106367147A (zh) 一种天然气脱水系统及其脱水方法
CN208332861U (zh) 一种空分系统
CN216741885U (zh) 一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统
CN208898830U (zh) 一种带有预脱水模块的天然气脱水系统
CN109569182A (zh) 一种温压协同气体吸附分离提纯系统
CN111318136B (zh) 一种多塔并联式干燥、纯化工艺及装置
CN207187453U (zh) 一种气体干燥装置

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: 20170531

RJ01 Rejection of invention patent application after publication