CN113493709A - 一种欠饱和天然气湿气脱汞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种欠饱和天然气湿气脱汞装置,该欠饱和天然气湿气脱汞装置包括气液分离器、聚结分离器、脱汞塔和粉尘过滤器;其中,开采后未经处理的天然气经所述气液分离器的气相进口进入,所述气液分离器的气相出口连接所述聚结分离器的气相进口;所述聚结分离器的气相出口连接所述脱汞塔的气相进口;所述脱汞塔的气相出口连接所述粉尘过滤器的气相进口。本发明提供的欠饱和天然气湿气脱汞装置能够脱除天然气原料气中的固体杂质,分离天然气原料气中的液态烃液态水,脱除天然气中的汞以及保护脱汞剂正常性能。
Description
技术领域
本发明涉及天然气湿气脱汞技术领域。更具体地,涉及一种欠饱和天然气湿气脱汞装置。
背景技术
在天然气集输处理过程中,需要对天然气原料气进行多种工艺处理,以脱除原料气中的各种杂质。处理后的产品安全环保,并增加天然气的洁净度,提高天然气的使用效率。
现有技术中都是在处理厂末端进行脱汞的,为的是防止脱汞剂由于原料气中的杂质发生意外失效,保证了外输气的安全合格,但是其前端由于存在其他工艺,会导致原料气中大量汞留存在处理设备中,不但会与设备中的金属反应形成汞齐,损坏设备造成天然气泄漏,还会威胁生产安全和作业人员的健康。如果处理工艺采用前端脱汞的话,天然气原料气中大量的液态烃液态水杂质会堵塞脱汞吸附剂孔隙,造成脱汞剂性能急剧下降,致使外输气汞含量严重超标,达不到天然气脱汞的要求。因此,设计一种简单,且不危害生产安全及防范脱汞剂意外失效的天然气湿气脱汞装置迫在眉睫。
因此,本发明提供了一种欠饱和天然气湿气脱汞装置,解决了上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种欠饱和天然气湿气脱汞装置;该装置简单且不危害生产安全及防范脱汞剂意外失效,大幅降低当前的生产安全隐患与天然气生产成本。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种欠饱和天然气湿气脱汞装置,包括气液分离器、聚结分离器、脱汞塔和粉尘过滤器;其中,
开采后未经处理的天然气经所述气液分离器的气相进口进入,所述气液分离器的气相出口连接所述聚结分离器的气相进口,该气液分离器用于初步过滤开采后未经处理的天然气中的液态烃、液态水与固体颗粒;
所述聚结分离器的气相出口连接所述脱汞塔的气相进口,该聚结分离器用于进一步去除经气液分离器处理后的天然气中的液态油、液态水与固体颗粒;
所述脱汞塔的气相出口连接所述粉尘过滤器的气相进口,该脱汞塔用于通过脱汞剂捕集经聚结分离器处理后的天然气中的汞;
所述粉尘过滤器用于过滤经脱汞塔处理后的天然气中的脱汞剂。
优选地,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括回收罐,所述回收罐连接所述气液分离器的液固出口以及所述聚结分离器的液固出口,用于收集气液分离器和聚结分离器过滤出来的液态杂质和固态杂质。
优选地,所述回收罐内设有多个液位报警器。
优选地,所述回收罐内设有两个液位报警器。
优选地,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括设于所述聚结分离器和所述脱汞塔之间的加热器,用于加热经聚结分离器处理后的天然气,使其高于由所述气液分离器的气相进口进入的开采后未经处理的天然气的温度。
优选地,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括脱水塔,所述脱水塔的气相进口连接所述粉尘过滤器的气相出口。
优选地,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括深冷脱烃塔,所述深冷脱烃塔的气相进口连接所述脱水塔的气相出口。
优选地,所述气液分离器的气相进口连接的管路上设有第一温度检测装置,用于测量开采后未经处理的天然气的温度。
优选地,所述加热器和所述脱汞塔之间的管路上设有第二温度检测装置,用于测量经加热器加热后的天然气的温度。
优选地,经加热器加热后的天然气的温度比进入气液分离器的开采后未经处理的天然气的温度高至少5℃。
优选地,所述加热器内设有过热保护,到达设定最高温度自动断电,防止由于某个温度检测装置发生故障导致加热器不断提高温度加热。
优选地,所述气液分离器的气相出口设于所述气液分离器的上部;所述气液分离器的液固出口设于所述气液分离器的下部。
优选地,所述聚结分离器的气相进口和液固出口均设于所述聚结分离器的下部,所述聚结分离器的气相出口设于所述聚结分离器的上部。
优选地,所述脱汞塔的气相进口设于所述脱汞塔的上部,所述脱汞塔的气相出口设于所述脱汞塔的下部。
优选地,所述粉尘过滤器的气相进口设于所述粉尘过滤器的下部,所述粉尘过滤器的气相出口设于所述粉尘过滤器的上部。
本发明的有益效果如下:
本发明提供的欠饱和天然气湿气脱汞装置能够去除天然气来气中的液态烃、液态水和固态杂质;可脱除天然气中的汞,使天然气中的汞浓度符合标准;可防止脱汞剂由于凝析液意外失效,还可在脱汞剂意外失效后恢复其脱汞性能;可利用重力自动收集液态烃、液态水和固态杂质进入回收罐。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明提供的欠饱和天然气湿气脱汞装置的示意图;
其中,1-气液分离器,2-聚结分离器,3-脱汞塔,4-粉尘过滤器,5-回收罐,6-加热器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
为解决现有技术中末端脱汞和前段脱汞中存在的问题,本发明提供了一种可以有效脱除天然气中的汞,防止汞对处理厂下游工艺造成危害,恢复被油、水浸泡后无脱汞能力的脱汞剂的脱汞性能的欠饱和天然气湿气脱汞装置。
具体地,结合图1,一种欠饱和天然气湿气脱汞装置,包括气液分离器1、聚结分离器2、脱汞塔3和粉尘过滤器4;其中,
开采后未经处理的天然气经所述气液分离器1的气相进口进入,所述气液分离器1的气相出口连接所述聚结分离器2的气相进口,该气液分离器利用气体与液体的密度不同,液体在与气体一起流动时,液体会受到重力的作用,产生一个向下的速度,而气体仍然朝着原来的方向流动,也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向,向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出,进而可初步过滤掉开采后未经处理的天然气中的液态烃、液态水与固体颗粒;
所述聚结分离器2的气相出口连接所述脱汞塔的气相进口,该聚结分离器2用于进一步去除经气液分离器处理后的天然气中的液态油、液态水与固体颗粒,防止有杂质进入下一工序;本发明中气液分离器1是去除大量液态物质时使用的装置,而聚结分离器2是分离气液分离器所分离不了的悬浮态液滴的装置,单单靠气液分离器1无法将液态物质去除干净,加上聚结分离器2就是为了进一步去除里面液态物质;
所述脱汞塔3的气相出口连接所述粉尘过滤器的气相进口,该脱汞塔3用于通过脱汞剂捕集经聚结分离器处理后的天然气中的汞,从而降低天然气中的汞浓度,使其达到脱汞要求;此外,本发明的装置可通过仅设置一个脱汞塔即可达到脱汞要求,与现有技术设置双塔相比,大大降低了建设成本;
所述粉尘过滤器4用于过滤经脱汞塔处理后的天然气中的脱汞剂;由于脱汞剂为固体颗粒,不但容易被大流量的天然气吹到下一工序,还会因为自身原因粉末化导致粉尘进入下一工序,因此需粉尘过滤器进行过滤,防止影响下一工序的正常运行。
作为本发明一个优选地实施方式,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括回收罐5,所述回收罐5连接所述气液分离器1的液固出口以及所述聚结分离器2的液固出口,用于收集气液分离器1和聚结分离器2过滤出来的液态杂质和固态杂质;进一步地,所述回收罐内5设有多个液位报警器,更优选为两个液位报警器,当液位报警后及时清理回收罐5,防止液体溢出回收罐进入气液分离器1与聚结分离器2中;本发明中设置多个液位报警器,目的是为了防止某个液位报警器故障,导致没有及时排液;其中兼顾生产成本和报警需求,更优选两个液位报警器。
作为本发明一个优选地实施方式,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括设于所述聚结分离器2和所述脱汞塔3之间的加热器6,用于加热经聚结分离器2处理后的天然气,使其高于由所述气液分离器1的气相进口进入的开采后未经处理的天然气的温度;利用加热器6充分加热天然气,使其高于进入气液分离器的天然气的温度,即使其温度高于露点温度,此工序可防止由于外界天气或其他原因导致天然气在脱汞塔前有凝析液产生,从而导致脱汞剂脱汞性能急剧下降;进一步地,所述加热器6内设有过热保护,到达设定最高温度自动断电,防止由于某个温度检测装置发生故障导致加热器6不断提高温度加热。
作为本发明一个优选地实施方式,所述气液分离器1的气相进口连接的管路上设有第一温度检测装置,用于测量开采后未经处理的天然气的温度,并将该温度传回控制系统;进一步地,所述加热器6和所述脱汞塔3之间的管路上设有第二温度检测装置,用于测量经加热器加热后的天然气的温度,并将该温度传回控制系统;当出现不可预料的情况,例如,脱汞塔3意外进水进油导致脱汞剂性能急剧下降后,可经由控制系统人为提高加热器温度,通过热气吹扫的方式使脱汞剂性能得到极大的恢复。
作为本发明一个优选地实施方式,经加热器6加热后的天然气的温度比进入气液分离器1的开采后未经处理的天然气的温度高至少5℃;本发明中优选加热后的天然气的温度比未处理的天然气的温度高至少5℃,是因为在环境温度过低的情况下,要保证天然气在脱汞塔出口温度大于其水露点与烃露点(加热器后有一段管线和脱汞塔,会导致温度降低);其中兼顾生产成本和温度效果,优选为高至少5℃。
作为本发明一个优选地实施方式,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括脱水塔,所述脱水塔的气相进口连接所述粉尘过滤器6的气相出口。
作为本发明一个优选地实施方式,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括深冷脱烃塔,所述深冷脱烃塔的气相进口连接所述脱水塔的气相出口。
应当理解的是,本领域技术人员可根据现场生产需求在粉尘过滤器后部继续加装脱水塔、深冷脱烃塔等其他部件。
此外,在图1所示的实施方式中,所述气液分离器1的气相出口设于所述气液分离器1的上部;所述气液分离器1的液固出口设于所述气液分离器1的下部;所述聚结分离器2的气相进口和液固出口均设于所述聚结分离器2的下部,所述聚结分离器2的气相出口设于所述聚结分离器2的上部;所述脱汞塔3的气相进口设于所述脱汞塔3的上部,所述脱汞塔3的气相出口设于所述脱汞塔3的下部;所述粉尘过滤器4的气相进口设于所述粉尘过滤器4的下部,所述粉尘过滤器4的气相出口设于所述粉尘过滤器4的上部。气液分离器和聚结分离器的液固出口分别设于气液分离器和聚结分离器的下部,从而有利于利用重力自动收集液态烃、液态水和固态杂质进入回收罐。
综上所述,本发明提供的欠饱和天然气湿气脱汞装置具备的用途包括:脱除天然气原料气中的固体杂质,分离天然气原料气中的液态烃液态水,脱除天然气中的汞以及保护脱汞剂正常性能;该装置可以有效脱除天然气中的汞,防止汞对处理厂下游工艺造成危害,恢复被油、水浸泡后无脱汞能力的脱汞剂的脱汞性能。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置包括气液分离器、聚结分离器、脱汞塔和粉尘过滤器;其中,
开采后未经处理的天然气经所述气液分离器的气相进口进入,所述气液分离器的气相出口连接所述聚结分离器的气相进口,该气液分离器用于初步过滤开采后未经处理的天然气中的液态烃、液态水与固体颗粒;
所述聚结分离器的气相出口连接所述脱汞塔的气相进口,该聚结分离器用于进一步去除经气液分离器处理后的天然气中的液态油、液态水与固体颗粒;
所述脱汞塔的气相出口连接所述粉尘过滤器的气相进口,该脱汞塔用于通过脱汞剂捕集经聚结分离器处理后的天然气中的汞;
所述粉尘过滤器用于过滤经脱汞塔处理后的天然气中的脱汞剂。
2.根据权利要求1所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括回收罐,所述回收罐连接所述气液分离器的液固出口以及所述聚结分离器的液固出口,用于收集气液分离器和聚结分离器过滤出来的液态杂质和固态杂质。
3.根据权利要求2所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于气液分离器和聚结分离器的液固出口分别设于气液分离器和聚结分离器的下部。
4.根据权利要求2所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述回收罐内设有多个液位报警器。
5.根据权利要求1所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括设于所述聚结分离器和所述脱汞塔之间的加热器,用于加热经聚结分离器处理后的天然气,使其高于由所述气液分离器的气相进口进入的开采后未经处理的天然气的温度。
6.根据权利要求5所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述气液分离器的气相进口连接的管路上设有第一温度检测装置,用于测量开采后未经处理的天然气的温度。
7.根据权利要求6所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述加热器和所述脱汞塔之间的管路上设有第二温度检测装置,用于测量经加热器加热后的天然气的温度。
8.根据权利要求5所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,经加热器加热后的天然气的温度比进入气液分离器的开采后未经处理的天然气的温度高至少5℃。
9.根据权利要求1~8任一项所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括脱水塔,所述脱水塔的气相进口连接所述粉尘过滤器的气相出口。
10.根据权利要求9所述的欠饱和天然气湿气脱汞装置,其特征在于,所述欠饱和天然气湿气脱汞装置还包括深冷脱烃塔,所述深冷脱烃塔的气相进口连接所述脱水塔的气相出口。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211012 |