CN205893187U - 海上气田天然气脱水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种海上气田天然气脱水系统，包括通过管路串联在一起的第一压缩机、第一冷却装置、超音速脱水器、第二压缩机、第二冷却装置和气液分离器，所述第一压缩机与天然气气源相连接，所述超音速脱水器上设有第一液相出口，所述气液分离器上设有气相出口和第二液相出口。本实用新型主要通过超音速脱水器对天然气进行脱水，其脱水效果显著；而且通过两次增压让天然气能够有效在设备之间流通，并满足天然气的外输要求。本实用新型结构合理、工作可靠，能够有效减小海上平台的空间占用。

Description

海上气田天然气脱水系统

技术领域

本实用新型涉及天然气处理，尤其一种海上气田天然气脱水系统。

背景技术

随着当今社会对能源需求的不断增长，海上油气田的开发成为热点；而且随着对大气的环保意识的不断增强，作为清洁能源的天然气的利用和生产得到越来越多的重视。天然气作为一种绿色能源得到了迅猛发展。我国海洋的天然气资源具有相当可观的储量，需要不断研发先进的技术对其进行开采和处理。

海上气田产出的天然气一般会外输到岸上天然气接收终端进行天然气净化处理，而为防止水合物的生成以及水与酸性气体结合对管线产生腐蚀破坏，在外输之前往往需要在海上平台上进行天然气脱水处理。

天然气脱水的方法主要有冷却法、吸附法和吸收法。从操作经济性上考虑，目前，我国海上气田普遍采用的天然气脱水方法是三甘醇吸收法；但三甘醇吸收法脱水具有流程复杂、所需设备多、三甘醇再生系统能耗高等缺点。而且海上油气开采的特点使得海上平台的建设空间相对陆地来说十分有限，这样就决定了海上平台上的生产设备需要向小型化和高效性发展。因此，需要一种能够合理利用空间，同时有效对天然气进行脱水的装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种其占用空间小、结构简单的海上气田天然气脱水系统，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种海上气田天然气脱水系统，包括通过管路串联在一起的第一压缩机、第一冷却装置、超音速脱水器、第二压缩机、第二冷却装置和气液分离器，所述第一压缩机与天然气气源相连接，所述超音速脱水器上设有第一液相出口，所述气液分离器上设有气相出口和第二液相出口。

优选地，所述气液分离器中设有容腔，所述超音速脱水器上的第一液相出口通过管路与所述容腔连通，所述第二液相出口与所述容腔连通。

优选地，所述第一冷却装置和第二冷却装置中的冷却介质为液体。

优选地，所述第一冷却装置上设有用于过滤冷却介质的过滤器。

优选地，所述第二冷却装置上设有用于过滤冷却介质的过滤器。

优选地，所述第一冷却装置和第二冷却装置均为微孔换热器。

如上所述，本实用新型海上气田天然气脱水系统，具有以下有益效果：

本实用新型主要通过超音速脱水器和微孔换热器相结合方式对天然气进行脱水，其脱水效果显著，而且两种设备均具有体积小和重量轻的特点，非常适合受空间和重量限制的场合应用。除此之外，本实用新型通过两次增压让天然气能够有效在设备之间流通，以此来满足天然气的外输要求；而且两个冷却装置共用一套循环系统，大大节省了成本。本实用新型结构简单，工作可靠，有效减小了海上平台的空间占用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意简图。

图中：1、第一压缩机 2、第一冷却装置

3、超音速脱水器 4、第二压缩机

5、第二冷却装置 6、气液分离器

31、第一液相出口 61、气相出口

62、第二液相出口 63、容腔

21、过滤器 51、过滤器

7、气源

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型海上气田天然气脱水系统，包括通过管路串联在一起的第一压缩机1、第一冷却装置2、超音速脱水器3、第二压缩机4、第二冷却装置5和气液分离器6，所述第一压缩机1与天然气气源相连接，所述超音速脱水器3上设有第一液相出口31，所述气液分离器6上设有气相出口61和第二液相出口62。本实用新型中的超音速脱水器3是一种成熟的设备，其具有系统简单、体积小、无运动部件、运行可靠、无化学处理、可在苛刻环境中使用、操作方便、运行费用低等特点。

在实际使用时，超音速脱水器3的进口压力有一定要求，通常情况，超音速脱水器3在高压下应用会产生最佳的脱水效果，其进口天然气压力一般超过7MPa可认为是较佳的状态。本装置适用于低压气田天然气的脱水，低压天然气气源经增压后进行脱水处理；其具体工作原理是：因为低压天然气的压力较低，所以需要对其进行增压以便于天然气能够顺利进入到超音速脱水器3中，并达到最佳的脱水效果，具体就是天然气从气源7进入到第一压缩机1中进行压缩增压，增压后的天然气先通过第一冷却装置2冷却降温，再进入到超音速脱水器3中进行脱水，脱出的水从第一液相出口31排出；由于天然气在脱水过程中会损失一部分压力，为满足脱水后的天然气外输要求，需要再次提高其压力，因此经过脱水的天然气进入到第二压缩机4增压，然后进入到第二冷却装置5中进一步冷却降温；最后脱水后的天然气进到气液分离器6中，水从第二液相出口62排出，而干燥的天然气则从气相出口61输出。

在本实施例中，所述气液分离器6中设有容腔63，所述超音速脱水器3上的第一液相出口31通过管路与所述容腔63连通，所述第二液相出口62与所述容腔63连通。这样设置的原因是：超音速脱水器3中脱出的水流量不可控，不易收集；从而将其收集在容腔63中，以便使第二液相出口62具有稳定的水量外输。

本实施例中所述第一冷却装置2和第二冷却装置5中的冷却介质为液体，优选采用水。本实施例中第一冷却装置2和第二冷却装置5共用一套循环系统，即第一冷却装置2和第二冷却装置5通过管路并联，通过一套制冷器对水进行降温，水在泵的作用下在第一冷却装置2和第二冷却装置5中循环使用。本实施例中的第一冷却装置2和第二冷却装置5均为微孔换热器，微孔换热器是一种尺寸小、重量轻、传热效率高、易于安装的紧凑型换热器；其与传统的板式换热器相比，具有耐高温和耐高压的特点；其与传统的管壳式换热器相比，在同等功率的条件下，体积和重量约为后者的五分之一。微孔换热器已成功应用于石油化工、航天航空等领域。

作为优选实施方式进一步地，所述第一冷却装置2和第二冷却装置5上分别设有用于过滤冷却介质(水)的过滤器21、51，所述过滤器21、51分别位于第一冷却装置2和第二冷却装置5的冷却介质入口处。

综上所述，本实用新型海上气田天然气脱水系统，脱水效果好、占用空间小。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种海上气田天然气脱水系统，其特征在于：包括通过管路串联在一起的第一压缩机(1)、第一冷却装置(2)、超音速脱水器(3)、第二压缩机(4)、第二冷却装置(5)和气液分离器(6)，所述第一压缩机(1)与天然气气源(7)相连接，所述超音速脱水器(3)上设有第一液相出口(31)，所述气液分离器(6)上设有气相出口(61)和第二液相出口(62)。

2.根据权利要求1所述的海上气田天然气脱水系统，其特征在于：所述气液分离器(6)中设有容腔(63)，所述超音速脱水器(3)上的第一液相出口(31)通过管路与所述容腔(63)连通，所述第二液相出口(62)与所述容腔(63)连通。

3.根据权利要求1所述的海上气田天然气脱水系统，其特征在于：所述第一冷却装置(2)和第二冷却装置(5)中的冷却介质为液体。

4.根据权利要求1所述的海上气田天然气脱水系统，其特征在于：所述第一冷却装置(2)上设有用于过滤冷却介质的过滤器(21)。

5.根据权利要求1所述的海上气田天然气脱水系统，其特征在于：所述第二冷却装置(5)上设有用于过滤冷却介质的过滤器(51)。

6.根据权利要求1所述的海上气田天然气脱水系统，其特征在于：所述第一冷却装置(2)和第二冷却装置(5)均为微孔换热器。