CN207685220U - 一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置 - Google Patents
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Abstract
一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置，包括冷凝分液器、分液复热器、蒸发器、复热器、空冷器、制冷剂压缩机、冷媒循环泵、热媒循环泵、冷媒储槽、热媒储槽和自动疏水器，湿气通过流量计与分液复热器连接，分液复热器通过管道与冷凝分液器顶端相连，且分液复热器由管道和复热器顶端连接，冷凝分液器通过程控阀与分液复热器管道连接，冷凝分液器和分液复热器的下端通过程控阀与自动疏水器连通，复热器一侧依次通过管道连通有蒸发器、制冷剂压缩机和空冷器，复热器与热媒储槽相连，蒸发器的上端和热媒循环泵通过管道设置在冷凝分液器上，蒸发器由冷媒循环泵通过管道和冷媒储槽相连，冷媒储槽和热媒储槽通过管道设置在冷凝分液器上。
Description
技术领域
本实用新型属于井场天然气或油田伴生气初步脱水脱烃的技术领域，具体涉及到一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置。
背景技术
天然气、油田伴生气的外输对水露点、烃露点有严格要求，根据中国国家标准《天然气》GB 17820-2012的相关要求，在交接点压力下，水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃；在交接点的压力和温度下，天然气中不应存在液态烃，至于水、烃露点，各国要求不一，ISO 13686-2013指出，在交接温度压力下，应不存在液相的水和烃。
天然气水露点达标通常有三种实现方式：吸附法、甘醇法、低温法；吸附法脱水可达到较低的水露点，通常要求原料气不能含游离水、凝析油，以保证床层的寿命；另外原料气压力太低，操作费用会随着床层装填量的增加而提高；甘醇法脱水一般用于满足天然气管输要求，其流程相对复杂，常见于30×104Nm3/d以上的处理量；而低温法包括节流膨胀制冷和外部冷源制冷两种，现有的工艺都需要添加诸如乙二醇、甲醇之类的防冻剂，运行成本较高，同时伴有大量的污水产生。
目前对于小气量(不大于30×104Nm3/d)的天然气、油田伴生气等外输气水露点、烃露点达标，提供一个兼顾投资、能耗、环保的低温脱水、脱烃工艺技术及装备显得尤为重要。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种小规模的无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下方式来实现：
一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置，包括冷凝分液器I、冷凝分液器II、分液复热器、蒸发器、复热器、空冷器、制冷剂压缩机、冷媒循环泵、热媒循环泵、冷媒储槽、热媒储槽和自动疏水器，原料湿气通过流量计与分液复热器的一侧管道连接，所述分液复热器的另一侧通过管道分别与冷凝分液器I和冷凝分液器II的顶端相连，且分液复热器的顶端由管道和复热器顶端连接，冷凝分液器I和冷凝分液器II通过程控阀与分液复热器管道连接，所述冷凝分液器I、冷凝分液器II和分液复热器的下端分别通过程控阀与自动疏水器的一端连通，自动疏水器的另一端和排污装置连接，所述复热器一侧依次通过管道连通有蒸发器、制冷剂压缩机和空冷器，进而和复热器的另一侧构成循环回路，所述复热器的下端与热媒储槽相连，所述蒸发器的上端和所述热媒循环泵均通过管道并经由程控阀分别设置在冷凝分液器I和冷凝分液器II上，蒸发器的下端由冷媒循环泵通过管道和冷媒储槽相连，热媒循环泵和热媒储槽也相连，所述冷媒储槽和所述热媒储槽通过管道分别设置在冷凝分液器I和冷凝分液器II上。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：
小规模天然气低温脱水脱烃装置配置有两台冷凝分离器，互为备用，一台处于低温冷凝脱除凝液工作状态，另一台处于加热解冻除霜和备用状态，冷凝分液器所需冷量来自制冷单元蒸发热，通过冷媒间壁传热；解冻除霜所需热量来自制冷单元压缩机加压制冷剂产生的热量，通过热媒间壁传热。本发明通过制冷、复热并行的方式，对天然气进行脱水和除霜，防止低温状态下设备、管道冻堵，且无需添加天然气水合物抑制剂，具有环保、节能的优势；同时该装置降低了天然气的水和烃露点，使经本工艺装置处理后的外输天然气达到国家标准要求。
附图说明
图1为本实用新型的流程示意图。
图中各个标记分别为：1、冷凝分液器I，2、冷凝分液器II，3、分液复热器，4、蒸发器，5、复热器，6、空冷器，7、制冷剂压缩机，81、冷媒循环泵，82、热媒循环泵，91、冷媒储槽，92、热媒储槽，10、自动疏水器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置，包括冷凝分液器I 1、冷凝分液器II 2、分液复热器3、蒸发器4、复热器5、空冷器6、制冷剂压缩机7、冷媒循环泵81、热媒循环泵82、冷媒储槽91、热媒储槽92和自动疏水器10，原料湿气通过流量计与分液复热器的一侧管道连接，所述分液复热器的另一侧通过管道分别与冷凝分液器I和冷凝分液器II的顶端相连，且分液复热器的顶端由管道和复热器顶端连接，冷凝分液器I和冷凝分液器II通过程控阀与分液复热器管道连接，所述冷凝分液器I、冷凝分液器II和分液复热器的下端分别通过程控阀与自动疏水器的一端连通，自动疏水器的另一端和排污装置连接，所述复热器一侧依次通过管道连通有蒸发器、制冷剂压缩机和空冷器，进而和复热器的另一侧构成循环回路，所述复热器的下端与热媒储槽相连，所述蒸发器的上端和所述热媒循环泵均通过管道并经由程控阀分别设置在冷凝分液器I和冷凝分液器II上，蒸发器的下端由冷媒循环泵通过管道和冷媒储槽相连，热媒循环泵和热媒储槽也相连，所述冷媒储槽和所述热媒储槽通过管道分别设置在冷凝分液器I和冷凝分液器II上。
本实用新型专利冷媒储槽中的冷媒溶液和热媒储槽中的热媒溶液均为多元醇溶液。所述程控阀均和PLC控制系统相连，通过PLC控制系统调控程控阀实现各器件装置的工作。
本装置的具体流程实施步骤是：
1、首先启动制冷剂压缩机建立制冷循环，并启动冷媒循环泵建立冷媒冷却循环；
2、湿气(可接受带游离液不含固体杂质的天然气)进入分液复热器进行预冷却，并根据进气的气质组分、温度、压力的不同，设置出口温度控制在5～10℃；
3、预冷却后的湿气进入冷凝分液器中进行冷凝，冷量则由冷媒通过冷媒循环泵提供，根据气质组分、温度、压力的不同，以及环境温度，控制冷凝后气体的出口温度在-10～0℃，分液后再次进入分液复热器进行游离雾沫夹带分离；
4、湿气经分离凝液后从分液复热器顶端出口经温度检测后进入复热器复温，优选地，根据气质组分、温度、压力的差异，分液复热器热侧物流选择性设置旁路调节，保证预冷气温度控制在设计范围内；
5、冷凝分液器优选为2组，在一个周期T1内，一台处于冷凝工况，另一台处于除霜工况(除霜热量由热媒通过热媒循环泵提供)，除霜周期为T2，且T1＝T2+T3(T3切换等待时间)；
6、分液复热器中的凝液排液由自动疏水器实现，以机械排水的方式定期排入污水系统，整个装置系统由PLC系统控制，通过编程组态实现装置生产时序控制、安全控制、参数设定、数据传输、检修调试等功能，实现装置一键开机自动运行。
以上所述仅是本实用新型的实施方式，再次声明，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进，这些改进也列入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置，其特征在于：包括冷凝分液器I、冷凝分液器II、分液复热器、蒸发器、复热器、空冷器、制冷剂压缩机、冷媒循环泵、热媒循环泵、冷媒储槽、热媒储槽和自动疏水器，原料湿气通过流量计与分液复热器的一侧管道连接，所述分液复热器的另一侧通过管道分别与冷凝分液器I和冷凝分液器II的顶端相连，且分液复热器的顶端由管道和复热器顶端连接，冷凝分液器I和冷凝分液器II通过程控阀与分液复热器管道连接，所述冷凝分液器I、冷凝分液器II和分液复热器的下端分别通过程控阀与自动疏水器的一端连通，自动疏水器的另一端和排污装置连接，所述复热器一侧依次通过管道连通有蒸发器、制冷剂压缩机和空冷器，进而和复热器的另一侧构成循环回路，所述复热器的下端与热媒储槽相连，所述蒸发器的上端和所述热媒循环泵均通过管道并经由程控阀分别设置在冷凝分液器I和冷凝分液器II上，蒸发器的下端由冷媒循环泵通过管道和冷媒储槽相连，热媒循环泵和热媒储槽也相连，所述冷媒储槽和所述热媒储槽通过管道分别设置在冷凝分液器I和冷凝分液器II上。
2.根据权利要求1所述一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置，其特征在于：所述冷媒储槽中的冷媒溶液和热媒储槽中的热媒溶液均为多元醇溶液。
3.根据权利要求1所述一种小规模无需添加防冻剂的天然气低温脱水脱烃装置，其特征在于：所述程控阀均和PLC控制系统相连。
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|---|---|---|---|---|
| CN109097122A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-28 | 四川贵源石油化工工程有限公司 | 湿气直吹天然气低温脱水脱烃工艺 |
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2017
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