CN115044400A - 一种加气站预处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加气站预处理系统，属于天然气预处理技术领域。该系统包括依次连接的脱硫罐、一级压缩机、分子筛脱水机、二级压缩机和三级压缩机，所述脱硫罐为固相脱硫罐，所述分子筛脱水机的进气口还依次连接有降温设备、气液分离器、循环风机和加热器，所述加热器远离所述循环风机的一端连接所述分子筛脱水机的排气口。本发明通过设置脱硫罐，能够对天然气进行脱硫，通过设置分子筛脱水机以及包括降温设备、气液分离器、循环风机和加热器在内的再生设备，能够快速对分子筛脱水机进行再生；通过设置3个压缩机，使其能够快速对天然气进行增压。
Description
技术领域
本发明属于天然气预处理设备技术领域，具体为一种加气站预处理系统。
背景技术
天然气作为一种清洁能源，将其应用于汽车上时，能够显著改善汽车的排放性能。近年来，全国较多城市都将天然气作为公共交通的燃料，但对于车用天然气而言，GB18047-2017对其指标做了规定：硫化氢不大于15mg/L；在压力不大于25MPa以及温度不低于-13℃的条件下，水的质量浓度不应大于30mg/m3，总硫不大于100mg/m3，如果不对天然气进行预处理，那么目前的天然气显然达不到该标准。而目前并没有能够对其进行预处理的设备。
发明内容
为解决上述至少一种问题，本发明的提供了一种加气站预处理系统，该系统能够对天然气进行脱硫、脱水以及增压，使其达到使用标准。
本发明的技术方案是：一种加气站预处理系统，包括依次连接的脱硫罐、一级压缩机、分子筛脱水机、二级压缩机和三级压缩机，所述脱硫罐为固相脱硫罐，所述分子筛脱水机的进气口还依次连接有降温设备、气液分离器、循环风机和加热器，所述加热器远离所述循环风机的一端连接所述分子筛脱水机的排气口。
优选的，所述脱硫罐为干法精脱硫罐。
优选的，所述脱硫罐进气口设有一级采样管，所述脱硫罐出口设有二级采样管，所述分子筛脱水机出口设有三级采样管。
优选的，所述分子筛脱水机设有至少两个，且并联设置。
优选的，所述脱硫罐设有至少两个，且两个脱硫罐为串联或并联动。
与现技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过设置脱硫罐，能够对天然气进行脱硫，通过设置分子筛脱水机以及包括降温设备、气液分离器、循环风机和加热器在内的再生设备，能够快速对分子筛脱水机进行再生；通过设置3个压缩机，使其能够快速对天然气进行增压。
附图说明
图1为本发明工作时的结构示意图。
图中，1为一级取样管，2为脱硫罐，3为二级取样管，4为一级压缩机，5为分子筛脱水机，6为三级取样管，7为二级压缩机，8为三级压缩机，9为储气罐，10为压力表，11为降温设备，12为气液分离器，13为循环风机，14为加热器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。
参见图1，一种加气站预处理系统，包括依次连接的脱硫罐2、一级压缩机4、分子筛脱水机5、二级压缩机7和三级压缩机8，所述脱硫罐2为固相脱硫罐，所述分子筛脱水机5的进气口还依次连接有降温设备11、气液分离器12、循环风机13和加热器14，所述加热器14远离所述循环风机13的一端连接所述分子筛脱水机5的排气口。
具体的，从外部来的天然气首先进入脱硫罐2中，脱硫罐2用于脱除天然气中的硫化氢以及其余的含硫化合物，但是主要是脱除硫化氢。在天然气脱硫领域来讲，通常包括湿法脱硫和干法脱硫，其中，湿法脱硫是将含硫天然气通入液相脱硫液中进行吸附或者反应以脱除硫化氢，干法脱硫是将含硫天然气通入固相脱硫剂中进行吸附以脱除硫化氢。从理论上来讲，干法脱硫罐和湿法脱硫罐都可以应用于本实施例，但是从实际效果来讲，干法脱硫的精度更高，其适用于低含硫天然气的脱硫，因此，本实施例中选用干法脱硫罐。
对于加气站而言，其要求天然气具有较高的压力，比如20MPa，因此需要对天然气进行增压，通常情况下，仅采用一级增压难以将压力达到相应的程度，因此，本实施例中采用多级增压的方式进行增压，包括一级压缩机4、二级压缩机7和三级压缩机8对天然气进行增压以达到相应的压力。
由于车用天然气的含水量要求较高，虽然在天然气输送前，已经对天然气进行了脱水，但是其脱水并不彻底，其含水量仍然存在较大可能是高于车用天然气的标准的。因此需要继续对其进行脱水。本实施例中，采用分子筛脱水机5对其进行脱水，分子筛脱水精度较高，能够满足其脱水需求。
分子筛脱水机理是利用分子筛对水分子进行吸附，因此，当分子筛吸附较多水后，其脱水性能下降，因此需要对其进行再生。基于分子筛的脱水机理，本实施例中通过加热使其解吸，具体包括依次连接的以下设备：一个降温设备11，一个气液分离器12、一个循环风机13和一个加热器14，其中，降温设备11一端与分子筛脱水机5的进气口连接，加热器14的一端与分子筛脱水机5的排气口连接。这些用于再生的设备与分子筛脱水机5一起形成了一个闭环，能够用于分子筛脱水机5的再生。降温设备11可以为风冷或者水冷降温设备，也可以为本领域的其余降温设备；气液分离器12可以为常规的气液分离设备，比如旋流分离器等。
再生流程通常如下：启动循环风机13，风经加热器14进入分子筛脱水机5的下部，在热风的作用下，分子筛中吸附的水分子被带走，后热风经分子筛脱水机5进入降温设备11内部进行降温，在降温后，热风中的水凝结下来，后在气液分离器12中进行分离，分离后的风进入循环风机13。持续上述流程，即可使分子筛再生。
之所以使加热器14连接分子筛脱水机5的排气口、降温设备11连接分子筛脱水机5的进气口，是利用反冲原理，使其再生速度更快。
同时，之所以将分子筛脱水机5设置于一级压缩机4和二级压缩机7之间，是由于以下因素：对于压缩之前的天然气，其虽然脱水较为方便，但是此时其压力较低，当将其转换为高压条件时，含水量增加，因此就要求此处脱水率要尽可能高，但对于实际使用来讲，难以达到相应的要求；对于后续高压天然气，其脱水难度相对较高。因此，将分子筛脱水机5设于一级压缩机4和二级压缩机7之间，使其在中压条件下脱水，脱水效率更高。
经过三级加压后的天然气，直接注入储气罐9中，供后续使用。
在一些实施方式中，为了更加方便的对整个预处理过程进行控制，在脱硫罐2进气口设置有一个一级采样管1，在脱硫罐2出口设置有一个二级采样管3，在分子筛脱水机5出口设置有一个三级采样管6，通过这些采样管，能够对处理前后处理后的天然气进行采样检测，使其符合相关的规定。同时，为了监控压缩效率，在整个系统中还设置有多个压力表。
对于分子筛脱水机5而言，由于其吸附量较大，因此，在本实施例中，并联设置有两个分子筛脱水机5，这两个分子筛脱水机5采用一开一备的方式进行设置，便于持续脱水。
对于脱硫罐2而言，虽然天然气本身已经经过脱硫，但是其含硫量仍然高于该标准，但是其含硫量相对较低，相对于分子筛脱水机5来说，其再生或者更换频率相对较低，但是为了避免在更换过程中阻碍生产，本实施例中还是设置两个脱硫罐2，这两个脱硫罐2串联或并联均可。
使用时，天然气首先进入脱硫罐中进行脱硫，脱硫后的天然气经一级压缩机增压后进入分子筛脱水机，经分子筛脱水机脱水后，天然气进入二级压缩机、三级压缩机继续进行加压，加压后的天然气送入储气罐中备用。
在当分子筛脱水机效率降低后，启动循环泵，热风经加热器进入分子筛脱水机底部，在该过程中，热风带走分子筛中吸附的水分子，随后水分子和热风一起经降温设备降温以使水分子凝析，后经气液分离器进行分离，分离后的气体进入循环风机中，如此往复，即完成分子筛脱水机的再生。
在预处理过程中，可通过一级采样管、二级采样管和三级采样管进行采样分析，以分辨含硫量是否合规、含水率是否合规，由此调节脱硫罐内除硫剂以及分子筛脱水机内的分子筛。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种加气站预处理系统，其特征在于，包括依次连接的脱硫罐、一级压缩机、分子筛脱水机、二级压缩机和三级压缩机，所述脱硫罐为固相脱硫罐，所述分子筛脱水机的进气口还依次连接有降温设备、气液分离器、循环风机和加热器，所述加热器远离所述循环风机的一端连接所述分子筛脱水机的排气口。
2.根据权利要求1所述的加气站预处理系统，其特征在于，所述脱硫罐为干法精脱硫罐。
3.根据权利要求1所述的加气站预处理系统，其特征在于，所述脱硫罐进气口设有一级采样管，所述脱硫罐出口设有二级采样管，所述分子筛脱水机出口设有三级采样管。
4.根据权利要求1所述的加气站预处理系统，其特征在于，所述分子筛脱水机设有至少两个，且并联设置。
5.根据权利要求1所述的加气站预处理系统，其特征在于，所述脱硫罐设有至少两个，且两个脱硫罐为串联或并联。
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