CN107965970A - 一种简易天然气凝液回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种简易天然气凝液回收系统，属于天然气回收技术领域，简易天然气凝液回收系统，包括压缩机、三相分离器、分子筛、冷箱和凝液稳定塔，压缩机出口端连接有第一冷却器，第一冷却器连接有三相分离器，三相分离器的气体出口端连接分子筛，分子筛连接冷箱，冷箱分别与低温分离器、三相分离器、压缩机、凝液稳定塔连接，冷箱上还设有成品天然气输出管，凝液稳定塔连接有第二冷却器，本发明利用回收过程中的混合轻烃作制冷剂用于冷却天然气，简化回收工艺，通过提高原料分离油、液、气的效率来提升天然气凝液回收效率，原料分离装置分离的油中含水率低，气体中含水率低。

Description

一种简易天然气凝液回收系统
技术领域
本发明属于天然气回收技术领域，具体设计一种简易天然气凝液回收系统。
背景技术
石油天然气是稀缺的自然资源，随着中国未来经济的发展，天然气需求增速会高于其它初级能源，从而为辽河油田提供了机遇。中国天然气市场主要是在沿海地区，沿海的天然气供应来源有三个：即西气东输、海上天然气和LNG，他们都需要强大的技术和资金成本做支持，天然气高昂的运输成本已成为制约天然气开采、使用的瓶颈。
随着石油勘探开发向海上发展，越来越多在储量上处于边际的油田进入开发阶段。由于规模小，达不到建海底输油管线或建液化天然气集中处理厂的经济要求，又没有经济可靠的回收技术，从而使边际油田伴生的天然气在气液分离后采用排火炬烧掉方式除去。这种生产方式，既污染了环境，又大大浪费了天然气能源，采用天然气凝液回收工艺有利于保护环境，避免资源浪费，但现有的天然气凝液回收工艺的回收效果并不是很好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用回收过程中的混合轻烃作制冷剂用于冷却天然气，简化回收工艺，通过提高原料分离油、液、气的效率来提升天然气凝液回收效率，原料分离装置分离的油中含水率低，气体中含水率低的一种简易天然气凝液回收系统。
本发明为实现上述目的所采取的方案为：一种简易天然气凝液回收系统，包括压缩机、三相分离器、分子筛、冷箱和凝液稳定塔，压缩机出口端连接有第一冷却器，第一冷却器连接有三相分离器，三相分离器的气体出口端连接分子筛，分子筛连接冷箱，冷箱分别与低温分离器、三相分离器、压缩机、凝液稳定塔连接，冷箱上还设有成品天然气输出管，凝液稳定塔连接有第二冷却器，设计的回收系统可实现在天然气凝液回收过程中的低温混合轻烃多维冷凝剂用来冷却天然气，除去了制冷机组，简化工艺流程和成本。
为优化上述方案，本发明采取的技术方案为：三相分离器还设有未稳定凝液出口，冷箱与未稳定凝液出口相连接，三相分离器下部连接有鞍座，三相分离器内设有分离内件、第一堰板和第二堰板将三相分离器内部分为油水界面空间、油液界面空间、水液界面空间，三相分离器上方设有原料入口，设计的三相分离器可实现油、水、气的分离，并且利用油水不相容和流水堰的原理实现油水分离，节省了油水分离的设备，简化分离工艺流程，使天然气快速与油水分离提高回收系统的效率。第一堰板为折弯板，折弯角度为115°~160°，填料密封机构下方连接有连通管，连通管贯穿第一堰板和第二堰板，连通管出口端位于第一堰板靠油水分界面空间的一侧面，通过设置的连通管可实现向油水分界面空间内注入水，使该空间水体上升，由于水油不溶，水体表面的油可到达第一堰板顶端实现油水分离。第一堰板两侧面设有疏油涂层，第一堰板顶端连接有疏油透水胶体，第一堰板内部设有与疏油透水胶体连通的回流腔，设置折弯的第一堰板可扩大油水界面的空间容量避免原料进入过多时三相分离器处理能力下降，并且可使分离的油沿折弯角度直接落到出油口减少了油流到出油口的时间提高回收系统的效率，还设计了疏油透水胶体和回流腔可有效防止在油水分离过程中油全部落入油液界面空间后水也落入的情况发生，保证分离的油体内水分含量极少。原料入口下方设有冲砂管，原料入口、冲砂管设在分离内件一侧面，有效清除原料中的杂质例如沙子利于提高分离的油、天然气的品质。分离内件与第一堰板形成的油水界面空间下方设有排污口，第一堰板与第二堰板形成的油液界面空间下方设有出油口，第二堰板与三相分离器形成的水液界面空间下方设有出水口，出水口上方设有破涡器，可快速将分离的油、水、气体排出，提高三相分离器的工作效率。三相分离器的筒体两端设有封头，封头端部设有人孔，筒体上还设有安全阀口、压力仪表口、调节机构封腔、气体出口，通过上述设计可提高三相分离器的安全性，用调节机构封腔避免天然气泄露引发事故，并且可实时监控三相分离器的内部情况。气体出口下方的筒体内设出口捕雾组件，出口捕雾组件连接出气腔，出气腔连接未稳定凝液出口，出气腔底部设有导液板，实现天然气的分离及分离未稳定的天然气作进一步处理。导液板包括海绵体，海绵体上方均设有棱锥形磁块，海绵体下方设有金属导液管，海绵体快速吸收出口捕雾组件处理的雾水，利用磁块的向下的吸力挤压海绵体使水分排入导液管，设计的磁块为棱锥形，天然气遇到磁块会形成倾斜向上的阻力，起到了引导天然气向上排出的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1）三相分离器可实现油、水、气的分离，并且利用油水不相容和流水堰的原理实现油水分离，节省了油水分离的设备，简化分离工艺流程，使天然气快速与油水分离提高回收系统的效率；
2）折弯的第一堰板可扩大油水界面的空间容量，并且可使分离的油沿折弯角度直接落到出油口减少了油流到出油口的时间提高回收系统的效率，疏油透水胶体和回流腔可有效防止在油水分离过程中油全部落入油液界面空间后水也落入的情况发生，保证分离的油体内水分含量极少；
3）回收系统可实现在天然气凝液回收过程中的低温混合轻烃多维冷凝剂用来冷却天然气，除去了制冷机组，简化工艺流程和成本。
附图说明
图1为本发明一种简易天然气凝液回收系统示意图；
图2为本发明三相分离器结构示意图；
图3为第一堰板端部结构示意图；
图4为导液板结构示意图。
附图标记说明：1原料；2压缩机；3第一冷却器；4三相分离器气体；5三相分离器；501人孔；502封头；503筒体；504原料入口；505安全阀口；506分离内件；507压力仪表口；508压力指示及泄放装置；509调节机构封腔；510气体出口；511出口捕雾组件；512冲砂管；513鞍座；514温度仪表口；515排污口；516出油口；517液位仪表口；518出水口；519破涡器；520第二堰板；521联通管；522调节阀杆；523填料密封机构；524第一堰板；524a疏油涂层；524b回流腔；524d疏油透水胶体；525油水界面；526油液界面；527水液界面；528导液板；528a磁块；528b海绵体；528d导液管；529未稳定凝液出口；6含油污水；7未稳定凝液；8分子筛；9凝液稳定气；10脱水后气体；11冷箱；12第一节流阀；13第二节流阀；14低温气体；15低温分离器；16制冷剂；17低温混合轻烃；18未稳定凝液；19热源；20成品天然气；21凝液稳定塔；22稳定凝液；23第二冷却器。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
如图1所示：一种简易天然气凝液回收系统，包括压缩机2、三相分离器5、分子筛8、冷箱11和凝液稳定塔21，其特征在于：压缩机2出口端连接有第一冷却器3，第一冷却器3连接有三相分离器5，三相分离器5的气体出口端连接分子筛8，分子筛8连接冷箱11，冷箱11分别与低温分离器15、三相分离器5、压缩机2、凝液稳定塔21连接，冷箱11上还设有成品天然气20输出管，凝液稳定塔21连接有第二冷却器23，设计的回收系统可实现在天然气凝液回收过程中的低温混合轻烃17多维冷凝剂用来冷却天然气，除去了制冷机组，简化工艺流程和成本。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上进一步优化技术方案为：如图2-4所示三相分离器5还设有未稳定凝液出口529，冷箱11与未稳定凝液出口529相连接，三相分离器5下部连接有鞍座513，三相分离器5内设有分离内件506、第一堰板524和第二堰板520将三相分离器5内部分为油水界面525空间、油液界面527空间、水液界面527空间，三相分离器5上方设有原料入口504，设计的三相分离器5可实现油、水、气的分离，并且利用油水不相容和流水堰的原理实现油水分离，节省了油水分离的设备，简化分离工艺流程，使天然气快速与油水分离提高回收系统的效率。第一堰板524为折弯板，折弯角度优选为140°，填料密封机构523下方连接有连通管521，连通管521贯穿第一堰板524和第二堰板520，连通管521出口端位于第一堰板524靠油水分界面525空间的一侧面，通过设置的连通管521可实现向油水分界面525空间内注入水，使该空间水体上升，由于水油不溶，水体表面的油可到达第一堰板524顶端实现油水分离。第一堰板524两侧面设有疏油涂层524a，第一堰板524顶端连接有疏油透水胶体524d，第一堰板524内部设有与疏油透水胶体524d连通的回流腔524b，设置折弯的第一堰板524可扩大油水界面的空间容量避免原料进入过多时三相分离器5处理能力下降，并且可使分离的油沿折弯角度直接落到出油口516减少了油流到出油口的时间提高回收系统的效率，还设计了疏油透水胶体524d和回流腔524b可有效防止在油水分离过程中油全部落入油液界面526空间后水也落入的情况发生，保证分离的油体内水分含量极少。原料入口504下方设有冲砂管512，原料入口504、冲砂管512设在分离内件506一侧面，有效清除原料中的杂质例如沙子利于提高分离的油、天然气的品质。分离内件506与第一堰板524形成的油水界面525空间下方设有排污口515，第一堰板524与第二堰板520形成的油液界面527空间下方设有出油口516，第二堰板520与三相分离器5形成的水液界面527空间下方设有出水口518，出水口518上方设有破涡器519，可快速将分离的油、水、气体排出，提高三相分离器5的工作效率。三相分离器5的筒体503两端设有封头502，封头502端部设有人孔501，筒体503上还设有安全阀口505、压力仪表口507、调节机构封腔509、气体出口510，通过上述设计可提高三相分离器5的安全性，用调节机构封腔509避免天然气泄露引发事故，并且可实时监控三相分离器5的内部情况。
气体出口510下方的筒体503内设出口捕雾组件511，出口捕雾组件511连接出气腔，出气腔连接未稳定凝液出口529，出气腔底部设有导液板528，实现天然气的分离及分离未稳定的天然气作进一步处理。导液板528包括海绵体528b，海绵体528b上方均设有棱锥形磁块528a，海绵体528b下方设有金属导液管528d，海绵体528快速吸收出口捕雾组件511处理的雾水，利用磁块528a的向下的吸力挤压海绵体528使水分排入导液管528d，设计的磁块528a为棱锥形，天然气遇到磁块528a会形成倾斜向上的阻力，起到了引导天然气向上排出的作用。
实施例3：
如图3所示，第一堰板524两侧面设置的疏油涂层524a由以下成分及重量份组成：聚氨酯预聚物18份、聚甘油脂肪酸酯0.024份、1-苯基-5-巯基四氮唑0.03份、聚乙二醇10份、全氟烷基甲醇3份以及有机溶剂42份组成，有机溶剂为丙酮和甲苯的混合溶液，全氟烷基甲醇结构式为CF3(CF2)nCH2OH，其中n 代表5至10的整数，通过疏油涂层524a提高第一堰板524表面的疏油效果，避免油粘附在第一堰板524表面影响原料分相的效率和效果，并且疏油涂层524a与油的静态接触角大于150°，具有超疏油性，并且疏油涂层524a粘附性好，在涂覆过程中不起泡，使用中不会产生裂纹，疏油涂层524a表面还涂覆有油脂分解液，油脂分解液由铜绿假单胞菌S5号菌液和活性多肽组成，活性多肽的氨基酸序列为：HSHACTSYYCAKFCGKCHYLCVLHPGKLCVCVNCSK，油脂分解液中的S5号菌能以原料中的石油烃为碳源生长，起到降解吸附在第一堰板524表面油的作用，并且通过活性多肽可提高S5号菌降解C17以下烷烃时的降解速度，有效解决了现有技术中存在的S5号菌对C17以下烷烃中奇数碳烷烃降解速度慢的问题（但其作用机理尚不明确），还进一步提高S5号菌在降解油的过程中有机酸的产量，而降低分相中的水体pH值。
实施例4：
如图1-4所示，本发明的简易天然气凝液回收系统实际工作时：将原料通过压缩机2增压值1.5MPa~4.0MPa，通过第一冷却器3冷却至40℃再由三相分离器5进行分离水、油、天然气，将分离出来的天然气经过分子筛8脱水进入冷箱11换冷到-20℃~40℃，进行低温分离器分相，实现气体分离成干气和低温混合轻烃17，低温混合轻烃17作为制冷剂16经过低温分离器15与分子筛8之间的第二节流阀13降压值0.6MPa~0.9MPa进入冷箱11，换冷至35℃与原料1再次进入压缩机2进行循环，得到的干气经过低温分离器15与分子筛8之间的第一节流阀12降压值0.4MPa，进入冷箱换冷值30℃作为成品天然气20输出；经三相分离器5分离的油经出油口516排出及含油污水6经排污口515排出，分离得到的未稳定凝液7进入凝液稳定塔21稳定，凝液稳定塔21一侧设有热源19，经凝液稳定塔21稳定后的稳定气体9经第二冷却器冷却至35℃作为成品天然气20输出。
上述实施例1-4中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
序列表
<110> 海盐派特普科技有限公司
<120> 一种简易天然气凝液回收系统
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 36
<212> PRT
<213> 人工合成(Mytilus coruscus)
<400> 1
His Ser His Ala Cys Thr Ser Tyr Tyr Cys Ala Lys Phe Cys Gly Lys
1 5 10 15
Cys His Tyr Leu Cys Val Leu His Pro Gly Lys Leu Cys Val Cys Val
20 25 30
Asn Cys Ser Lys
35

Claims (9)

1.一种简易天然气凝液回收系统，包括压缩机（2）、三相分离器（5）、分子筛（8）、冷箱（11）和凝液稳定塔（21），其特征在于：所述压缩机（2）出口端连接有第一冷却器（3），所述第一冷却器（3）连接有三相分离器（5），所述三相分离器（5）的气体出口端连接分子筛（8），所述分子筛（8）连接冷箱（11），所述冷箱（11）分别与低温分离器（15）、三相分离器（5）、压缩机（2）、凝液稳定塔（21）连接，所述冷箱（11）上还设有成品天然气（20）输出管，所述凝液稳定塔（21）连接有第二冷却器（23）。
2.根据权利要求1所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述三相分离器（5）还设有未稳定凝液出口（529），所述冷箱（11）与未稳定凝液出口（529）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述三相分离器（5）下部连接有鞍座（513），三相分离器（5）内设有分离内件（506）、第一堰板（524）和第二堰板（520）将三相分离器（5）内部分为油水界面（525）空间、油液界面（527）空间、水液界面（527）空间，所述三相分离器（5）上方设有原料入口（504）。
4.根据权利要求3所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述第一堰板（524）为折弯板，折弯角度为115°~160°，所述第一堰板（524）两侧面设有疏油涂层（524a），第一堰板（524）顶端连接有疏油透水胶体（524d），所述第一堰板（524）内部设有与疏油透水胶体（524d）连通的回流腔（524b）。
5.根据权利要求3所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述原料入口（504）下方设有冲砂管（512），所述原料入口（504）、冲砂管（512）设在分离内件（506）一侧面。
6.根据权利要求3所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述分离内件（506）与第一堰板（524）形成的油水界面（525）空间下方设有排污口（515），所述第一堰板（524）与第二堰板（520）形成的油液界面（527）空间下方设有出油口（516），所述第二堰板（520）与三相分离器（5）形成的水液界面（527）空间下方设有出水口（518），所述出水口（518）上方设有破涡器（519）。
7.根据权利要求1所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述三相分离器（5）的筒体（503）两端设有封头（502），所述封头（502）端部设有人孔（501），所述筒体（503）上还设有安全阀口（505）、压力仪表口（507）、调节机构封腔（509）、气体出口（510）。
8.根据权利要求7所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述气体出口（510）下方的筒体（503）内设出口捕雾组件（511），所述出口捕雾组件（511）连接出气腔，所述出气腔连接未稳定凝液出口（529），所述出气腔底部设有导液板（528）。
9.根据权利要求8所述的一种简易天然气凝液回收系统，其特征在于：所述导液板（528）包括海绵体（528b），所述海绵体（528b）上方均设有棱锥形磁块（528a），所述海绵体（528b）下方设有金属导液管（528d）。
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