CN206624839U - 一种失效天然气三甘醇溶液再生装置 - Google Patents

Abstract

一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，该装置包括固体悬浮物脱除单元、脱色单元、热稳定性盐脱除单元和有机杂质脱除单元。本实用新型采用叠片过滤器+中空纤维超滤器+大孔树脂吸附器+电渗析反应器+减压蒸馏塔的组合工艺对失效的天然气脱水三甘醇溶液进行再生处理，有效脱除溶液中的固体悬浮物、热稳定性盐和有机杂质等污染物，可达到溶液脱色同时不产生新的杂质、有效脱除有机杂质以及全面提高除杂效率的目的。

Description

一种失效天然气三甘醇溶液再生装置

技术领域

本实用新型属于天然气三甘醇溶液再生技术领域，涉及一种含有固体悬浮物、热稳定性盐、有机杂质等污染物的高色度失效三甘醇溶液再生，具体涉及一种失效天然气三甘醇溶液再生装置。

背景技术

从井口采出的天然气常常携带一定量的水蒸气，它的存在对天然气的生产、输送和使用都会造成严重的危害，主要表现为天然气中的硫化氢和二氧化碳等酸性气体溶于水中易形成酸液，导致相关设备、管线出现金属腐蚀，甚至发生穿孔现象；局部积累的冷凝水会提高管路压降，降低天然气管道的输气能力，增加生产成本；此外，游离水和烃类气体在低温高压下易形成固体水合物，造成管道、阀门与仪表的堵塞，给天然气的加工和储运带来极大困难。为了降低和消除天然气中水蒸气所造成的危害，天然气一般都应进行脱水处理，使之达到国家相关标准后方可进入输气管线。

作为目前应用最为广泛的一种天然气脱水溶液，三甘醇具有热稳定性好、吸水性强、易于再生、毒性小和蒸汽压低等独特优点。在三甘醇的长期使用过程中，由于原料天然气经常会将固体悬浮物、热稳定性盐和有机杂质登带入三甘醇溶液中，导致溶液污染并频繁出现溶液脱水能力降低、体系极易发泡、溶液损耗增加、设备结垢堵塞等诸多问题，严重影响天然气净化装置、集气站脱水撬的高效、安全、稳定运行，故需要不定期地对失效三甘醇溶液进行更换，使大量失效三甘醇溶液被废弃，造成资源浪费和环境污染。

目前，针对失效三甘醇溶液再生的方法主要有化学沉淀、石英砂过滤+活性炭脱色、石英砂过滤＋活性炭脱色+阴离子树脂交换+阳离子树脂交换。其中，化学沉淀在一定程度上可以降低固体悬浮物及有机杂质含量，但对于脱除热稳定性盐无明显效果，且在处理失效三甘醇溶液过程中，由于失效三甘醇溶液粘度较大，故还会造成絮凝剂效率偏低，影响三甘醇再生速度；虽然石英砂过滤+活性炭脱色能够除去部分固体悬浮物和改善溶液外观，但是对于热稳定性盐及有机杂质的脱除无明显效果，且活性炭脱色产生的粉状活性炭易混入三甘醇中形成新的杂质；石英砂过滤＋活性炭脱色+阴离子树脂交换+阳离子树脂交换法可以脱除大部分固体悬浮物和热稳定性盐，但难以实现脱除溶液中的有机杂质。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的脱除杂质效率偏低、活性炭脱色过程易形成新的杂质以及有机杂质难以脱除等不足等问题，本实用新型的目的是提出一种失效天然气脱水三甘醇溶液再生装置，它利用机械过滤、树脂吸附、电渗析以及减压蒸馏几种工艺组合的方法进行失效三甘醇溶液的再生，提高失效三甘醇溶液再生效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，包括隔离主管线、除盐水反洗管线、反洗废液管线, 隔离主管线进口端连接失效三甘醇溶液管，隔离主管线出口端及反洗废液管线进口端分别与1#叠片过滤器、2#叠片过滤器、1#中空纤维超滤器、2#中空纤维超滤器、1#大孔树脂吸附器、2#大孔树脂吸附器、电渗析反应器及减压蒸馏塔进口端依次连通；除盐水反洗管线依次与 1#叠片过滤器、2#叠片过滤器、1#中空纤维超滤器、2#中空纤维超滤器、1#大孔树脂吸附器、2#大孔树脂吸附器、电渗析反应器及减压蒸馏塔出口相连通；1#叠片过滤器与2#叠片过滤器出口端并联连通隔离主管线，1#中空纤维超滤器、2#中空纤维超滤器出口端并联连通隔离主管线，1#大孔树脂吸附器、2#大孔树脂吸附器出口端并联连通隔离主管线，电渗析反应器出口连接隔离主管线，减压蒸馏塔出口与隔离主管线一端连通再生三甘醇溶液管路。

所述的反洗废液管线还设有除盐水泵。

所述的1#中空纤维超滤器、2#中空纤维超滤器采用筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离技术，其空纤维外径为0.4～2.0mm，内径0.3～1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔。

所述的减压蒸馏塔8采用塔板式或填料式。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用叠片过滤器+中空纤维超滤器+大孔树脂吸附器+电渗析反应器+减压蒸馏塔的先进技术组合工艺对高色度失效三甘醇溶液进行再生处理，有效脱除溶液中的固体悬浮物、热稳定性盐和有机杂质等污染物，可达到溶液脱色同时不产生新的杂质、有效脱除有机杂质以及全面提高除杂效率的目的。同时，本实用新型在固体悬浮物脱除单元和脱色单元均采用并联运行方式，通过调节阀门开关即可使其处于工作或反冲洗状态，从而保证系统连续、平稳运行并显著提高装置处理能力。

附图说明

图1是本实用新型的流程示意图。

其中，1为1#叠片过滤器；2为2#叠片过滤器；3为1#中空纤维超滤器；4为2#中空纤维超滤器；5为1#大孔树脂吸附器；6为2#大孔树脂吸附器；7为电渗析反应器；8为减压蒸馏塔；9为隔离主管线；10为除盐水反洗管线；11为反洗废液排出管线；12为除盐水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步叙述。

如图1所示，一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，包括隔离主管线9、除盐水反洗管线10、反洗废液管线11, 隔离主管线9进口端连接失效三甘醇溶液管14，隔离主管线9出口端及反洗废液管线11进口端分别与1#叠片过滤器1、2#叠片过滤器2、1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4、1#大孔树脂吸附器5、2#大孔树脂吸附器6、电渗析反应器7及减压蒸馏塔8进口端依次连通；每个连接处均设置阀门，可根据实际净化需求调节阀门使三甘醇溶液得到不同程度的净化，调节阀门可将反洗过后的废液全部排出，除盐水反洗管线10依次与 1#叠片过滤器1、2#叠片过滤器2、1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4、1#大孔树脂吸附器5、2#大孔树脂吸附器6、电渗析反应器7及减压蒸馏塔8出口相连通；管线上设置除盐水泵以保证反洗效率，1#叠片过滤器1与2#叠片过滤器2出口端并联连通隔离主管线9，1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4出口端并联连通隔离主管线9，1#大孔树脂吸附器5、2#大孔树脂吸附器6出口端并联连通隔离主管线9，电渗析反应器7出口连接隔离主管线9，减压蒸馏塔8出口与隔离主管线9一端连通再生三甘醇溶液管路13。

所述的反洗废液管线11还设有除盐水泵12。

如图1所示，所述固体悬浮物脱除单元包括1#叠片过滤器1、2#叠片过滤器2、1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4及各自连接管线。当利用1#叠片过滤器1和2#叠片过滤器2对失效天然气三甘醇溶液进行过滤时，过滤叠片通过弹簧和流体压力压紧，过滤结束后通过液压使叠片之间松开进行自动反冲洗，相比一般砂滤器具有过滤精度高、反冲效果好以及几乎没有介质更换成本等优点，将它作为超滤的预处理工序还可达到保护中空纤维超滤器滤芯、延长其使用寿命的目的。

1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4采用的超滤技术是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离技术，其空纤维外径为0.4～2.0mm，内径0.3～1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，具有设备能耗低、适用范围广、占地面积小等特点。

所述脱色单元为1#大孔树脂吸附器1及其管线、2#大孔树脂吸附器6及其管线，1#大孔树脂吸附器5和2#大孔树脂吸附器6内填充的大孔吸附树脂依靠它和色素分子之间的范德华引力，利用比表面进行物理吸附，从而达到脱色的目的。

所述热稳定性盐脱除单元为电渗析反应器7及其管线，电渗析反应器7利用离子交换膜和直流电场，使水中电解质的离子产生选择性迁移，从而达到脱除阴、阳离子的目的，具有工艺简单、除盐率高、操作方便、不污染环境等优点，主要用于氨基酸脱盐、低聚糖分离纯化、医药中间体脱盐纯化、酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。

所述有机杂质脱除单元为减压蒸馏塔8及其管线，减压蒸馏塔8可采用塔板式或填料式，其主要适用于分离某些高温易分解、氧化/聚合温度低以及常压下难以蒸馏的物质，具有占空间小、分离能力高、传质效率好、操作简便、造价低廉等优点。

失效天然气三甘醇溶液首先通入1#叠片过滤器1、2#叠片过滤器2进行固体悬浮物预处理，脱除粒径较大的机械杂质；经1#叠片过滤器1和2#叠片过滤器2处理过的三甘醇溶液进入1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4进行精度更高的固体悬浮物过滤以脱除粒径较小的机械杂质；经1#中空纤维超滤器3、2#中空纤维超滤器4处理过的三甘醇溶液进入1#大孔树脂吸附器5及2#大孔树脂吸附器6进行溶液脱色处理；经1#大孔树脂吸附器5、2#大孔树脂吸附器6处理过的三甘醇溶液再进入电渗析反应器7，脱除热稳定性盐中的阴、阳离子；最后，经电渗析反应器7处理过的三甘醇溶液进入减压蒸馏塔8来脱除溶液中的有机杂质。

对于叠片过滤器来说，打开1#叠片过滤器1原溶液进口阀，关闭反洗废液出口阀，打开净化溶液出口阀，关闭进水阀，进行过滤；关闭2#叠片过滤器2原溶液进口阀，打开反洗废液出口阀，关闭净化溶液出口阀，打开进水阀，进行反洗；通过调节阀门，即可切换1#叠片过滤器1和2#叠片过滤器2的工作状态。

对于中空纤维超滤器来说，打开1#中空纤维过滤器3原溶液进口阀，关闭反洗废液出口阀，打开净化溶液出口阀，关闭进水阀，进行过滤；关闭2#中空纤维过滤器4原溶液进口阀，打开反洗废液出口阀，关闭净化溶液出口阀，打开进水阀，进行反洗；通过调节阀门，即可切换1#中空纤维过滤器3和2#中空纤维过滤器4的工作状态。

对于大孔树脂吸附器来说，打开1#大孔树脂吸附器5原溶液进口阀，关闭反洗废液出口阀，打开净化溶液出口阀，关闭进水阀，进行吸附；关闭2#大孔树脂吸附器6原溶液进口阀，打开反洗废液出口阀，关闭净化溶液出口阀，打开进水阀，进行过滤介质反洗再生；通过调节阀门，切换1#大孔树脂吸附器5和2#大孔树脂吸附器6的工作状态。

Claims (4)

1.一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，包括隔离主管线（9）、除盐水反洗管线（10）、反洗废液管线（11）, 隔离主管线（9）进口端连接失效三甘醇溶液管（14），其特征在于，隔离主管线（9）出口端及反洗废液管线（11）进口端分别与1#叠片过滤器（1）、2#叠片过滤器（2）、1#中空纤维超滤器（3）、2#中空纤维超滤器（4）、1#大孔树脂吸附器（5）、2#大孔树脂吸附器（6）、电渗析反应器（7）及减压蒸馏塔（8）进口端依次连通；除盐水反洗管线（10）依次与 1#叠片过滤器（1）、2#叠片过滤器（2）、1#中空纤维超滤器（3）、2#中空纤维超滤器（4）、1#大孔树脂吸附器（5）、2#大孔树脂吸附器（6）、电渗析反应器（7）及减压蒸馏塔（8）出口相连通；1#叠片过滤器（1）与2#叠片过滤器（2）出口端并联连通隔离主管线（9），1#中空纤维超滤器（3）、2#中空纤维超滤器（4）出口端并联连通隔离主管线（9），1#大孔树脂吸附器（5）、2#大孔树脂吸附器（6）出口端并联连通隔离主管线（9），电渗析反应器（7）出口连接隔离主管线（9），减压蒸馏塔（8）出口与隔离主管线（9）一端连通再生三甘醇溶液管路（13）。

2.根据权利要求1所述的一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，其特征在于，所述的反洗废液管线（11）还设有除盐水泵（12）。

3.根据权利要求1所述的一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，其特征在于，所述的1#中空纤维超滤器（3）、2#中空纤维超滤器（4）采用以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离技术，其空纤维外径为0.4～2.0mm，内径0.3～1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔。

4.根据权利要求1所述的一种失效天然气三甘醇溶液再生装置，其特征在于，所述的减压蒸馏塔（8）采用塔板式或填料式。