CN204644311U - 含水气体脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含水气体脱水装置，主要由气液分离器、旋风分离器及精细过滤器组成。所述气液分离器、旋风分离器及精细过滤器的气相进口和气相出口通过管道依次首尾连接，所述气相进口分别设置在气液分离器、旋风分离器的中上部位置和精细过滤器的下部位置，在气液分离器、旋风分离器及精细过滤器的另一下部和底部位置分别设有液相出口和排污口，精细过滤器的气相出口通过流量计与CNG站管道连接。本实用新型主要采用气液分离、旋风分离、分子筛吸附干燥技术，该装置结构设计、连接、布局合理，实现多井串联集气输送，节省地面工程建设费用，成本低、分离脱水效率高，使压缩天然气达到管输要求。

Description

含水气体脱水装置

技术领域

本实用新型涉及含水页岩气脱水装置，尤其是涉及一种含水气体脱水装置，属于页岩气，即天然气脱水处理技术领域。

背景技术

根据有关标准规定，压缩天然气在贮存和向汽车，充气过程中，在最高储存压力下，气体中水露点应低于当地最低环境温度5℃以下，如果达不到该要求，压缩天然气可能会析出液态水。液态水的存在将会对汽车及加气站的安全产生如下严重损害。1、系统冰堵，导致加气站不能实现正常加气，汽车无法启动和运行；2、在高压状态下，液态水的存在会在贮气容器中生成水合物。压力为25MPa、密度为0.68MPa的天然气在24℃时就可能生成水合物，同样会堵塞管道和阀门；3、液态水的存在加强了酸性组分（H2S、CO2）对压力容器及管道的腐蚀，并可能发生硫化氢应力腐蚀开裂及二氧化碳腐蚀开裂，导致爆炸等灾难性事故的发生。 因此，无论是天然气加气站还是天然气汽车，使压缩天然气的含水量达到标准对于安全生产和人身安全保障显得至关重要。现有技术中，有许多天然气脱水装置，有膜分离脱水装置、压缩天然气脱水装置、固体干燥剂脱水装置，这些装置虽然也能使压缩天然气达到管输要求，但上述装置需每口单井单独铺设集气支线，地面工程建设费用大， 制造和使用成本高，难于广泛推广使用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有天然气脱水装置和技术中的不足，提供一种“含水气体脱水装置”， 本实用新型主要采用气液分离、旋风分离、分子筛吸附干燥技术，该装置结构设计、连接、布局合理，实现多井串联集气输送，节省地面工程建设费用，成本低、分离脱水效率高，使压缩天然气达到管输要求。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：主要的技术方案是，一种含水气体脱水装置，主要由气液分离器、旋风分离器及精细过滤器组成。所述气液分离器、旋风分离器及精细过滤器的气相进口和气相出口通过管道依次首尾连接，所述气相进口分别设置在气液分离器、旋风分离器的中上部位置和精细过滤器的下部位置，在气液分离器、旋风分离器及精细过滤器的另一下部和底部位置分别设有液相出口和排污口，精细过滤器的气相出口通过流量计与CNG站管道连接。

进一步的技术方案是，所述精细过滤器为分子筛脱水机构，设置为撬装、双塔结构，两对称设置的进气切断阀和排气切断阀并联连接后的两端分别与两对称设置的吸附干燥塔下端连接，在两排气切断阀的中间位置固设有消声器，在吸附干燥塔的内腔上部设有吸附干燥剂，两再生气止回阀和两排气止回阀并联连接后的两端分别与两对称设置的吸附干燥塔上端连接，在两再生气止回阀的中间位置固设有加热器，再生气球阀的两端分别与加热器和两排气止回阀中心连接点连接，气相出口与两排气止回阀中心连接点连接。

进一步的技术方案是，所述分子筛脱水机构采用合成氟石分子筛，合成氟石分子筛其有效孔径为0.3－0.33nm。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、本实用新型主要采用气液分离、旋风分离、分子筛吸附干燥技术，该装置结构设计、连接、布局合理，实现多井串联集气输送，结构紧凑，占地面积小，节省地面工程建设费用，成本低、分离脱水效率高，使压缩天然气达到管输要求。

2、因本实用新型采用气液分离、旋风分离、分子筛吸附干燥技术，充分利用各种脱水器的特点及性质，气液分离器液体下落，气体上升，旋风分离器实现气固液分离；精细过滤器采用分子筛筛分功能，将末端页岩气体中残存的微小颗粒、凝析水脱离出来，确保进入CNG站页岩气体纯度。

3、因精细过滤器为分子筛脱水机构，设置为整体撬装、双塔结构，双塔轮流工作，压力波动小，噪音低，既安全又高效。

附图说明

图1是本实用新型的安装结构示意图。

图2是本实用新型的精细过滤器安装结构示意图。

图中：1、气液分离器，2、旋风分离器，3、精细过滤器，31、进气切断阀，32、排气切断阀，33、消声器，34、加热器，35、再生气止回阀，36、再生气球阀，37、排气止回阀，38、吸附干燥剂，39、吸附干燥塔，4、气相进口，5、气相出口，6、液相出口，7、排污口，8、流量计，9、CNG站。

具体实施方式

下面结合附图通过非限制性实施例对本实用新型作进一步说明。

    实施例

   本含水气体脱水装置如图1 所示，主要由气液分离器、旋风分离器及精细过滤器组成。所述气液分离器、旋风分离器及精细过滤器的气相进口和气相出口通过管道依次首尾连接，所述气相进口分别设置在气液分离器、旋风分离器的中上部位置和精细过滤器的下部位置，在气液分离器、旋风分离器及精细过滤器的另一下部和底部位置分别设有液相出口和排污口，精细过滤器的气相出口通过流量计与CNG站管道连接。

本含水气体脱水装置如图2所示，所述精细过滤器为分子筛脱水机构，设置为撬装、双塔结构，两对称设置的进气切断阀和排气切断阀并联连接后的两端分别与两对称设置的吸附干燥塔下端连接，在两排气切断阀的中间位置固设有消声器，在吸附干燥塔的内腔上部设有吸附干燥剂，两再生气止回阀和两排气止回阀并联连接后的两端分别与两对称设置的吸附干燥塔上端连接，在两再生气止回阀的中间位置固设有加热器，再生气球阀的两端分别与加热器和两排气止回阀中心连接点连接，气相出口与两排气止回阀中心连接点连接。所述分子筛脱水机构采用合成氟石分子筛，合成氟石分子筛其有效孔径为0.3－0.33nm。

下面进一步说明本含水气体脱水装置具体安装连接过程及结构：从气井井口油管闸门析出，经调压处理，通过地面集气管道20#φ76×5无缝钢管与气液分离器进口闸门连接，气体进入气液分离器后，在分离器内部进行撞击及重力作用下进行气液两相分离，气相从气液分离器顶部析出，液相从气液分离器底部排污管道流出；从气液分离器顶部分离出的页岩气进入下一级旋风分离气进口，两个设备之间通过地面输气管道20#φ108×6无缝钢管、DN100球阀连接，旋风分离器同样从顶部析出湿度较小的天然气，进入下一级分子筛精细过滤器，两个设备之间通过地面输气管道20#φ108×6无缝钢管、DN100球阀连接；页岩气从分子筛精细过滤器底部进口球阀进入，流经分子筛内部腔体，从分子筛精细过滤器顶部出口球阀析出，通过埋地输气管线20#φ108×6无缝钢管输送至CNG加气站压缩、存储。

气液分离器采用Q345R钢板加工，设计压力1.0MPa，设计温度50℃，最大处理气量为10万方/天，容器直径为1200mm，它与旋风分离器之间采用20#φ108×6无缝钢管法兰连接。

旋风分离器设计压力1.0MPa，设计温度50℃，最大处理气量为20万方/天，容器最大直径为800mm，它精细分离器之间采用20#φ108×6无缝钢管法兰连接。

精细过滤器为分子筛脱水机构，设置为整体撬装、双塔结构。设计压力1.0MPa，设计温度50℃，最大处理气量为20万方/天，精细过滤器中吸附干燥塔直径为800mm，它与CNG站之间采用20#φ108×6无缝钢管法兰连接。

综上所述，本实用新型主要采用气液分离、旋风分离、分子筛吸附干燥技术，该装置结构设计、连接、布局合理，实现多井串联集气输送，结构紧凑，占地面积小，节省地面工程建设费用，成本低、分离脱水效率高，使压缩天然气达到管输要求。

Claims (3)

1.一种含水气体脱水装置，其特征在于，主要由气液分离器（1）、旋风分离器（2）及精细过滤器（3）组成，所述气液分离器（1）、旋风分离器（2）及精细过滤器（3）的气相进口（4）和气相出口（5）通过管道依次首尾连接，所述气相进口（4）分别设置在气液分离器（1）、旋风分离器（2）的中上部位置和精细过滤器（3）的下部位置，在气液分离器（1）、旋风分离器（2）及精细过滤器（3）的另一下部和底部位置分别设有液相出口（6）和排污口（7），精细过滤器（3）的气相出口（5）通过流量计（8）与CNG站（9）管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种含水气体脱水装置，其特征在于，所述精细过滤器（3）为分子筛脱水机构，设置为撬装、双塔结构，两对称设置的进气切断阀（31）和排气切断阀（32）并联连接后的两端分别与两对称设置的吸附干燥塔（39）下端连接，在两排气切断阀（32）的中间位置固设有消声器（33），在吸附干燥塔（39）的内腔上部设有吸附干燥剂（38），两再生气止回阀（35）和两排气止回阀（37）并联连接后的两端分别与两对称设置的吸附干燥塔（39）上端连接，在两再生气止回阀（35）的中间位置固设有加热器（34），再生气球阀（36）的两端分别与加热器（34）和两排气止回阀（37）中心连接点连接，气相出口（5）与两排气止回阀（37）中心连接点连接。

3.根据权利要求2所述的一种含水气体脱水装置，其特征在于，所述分子筛脱水机构采用合成氟石分子筛，合成氟石分子筛其有效孔径为0.3－0.33nm。