CN213085901U - Lng脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，系统中调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元连接配合；锅炉单元通过导热油管与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管连接至锅炉单元；锅炉单元还包括结构相同的第一换热器和第二换热器；第一换热器和第二换热器均一端与导热油管连接，另一端与回油管连接。该系统解决了现有技术采用氮气作为再生气，再生前后需要对天然气进行变压，增加能耗，且会将氮气混入天然气液化系统，影响系统冷量稳定的问题，具有等压再生，无需耗能进行变压，同时保持天然气液化系统内原料纯净，确保制冷系统稳定运行的特点。

Description

LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统

技术领域

本实用新型涉及液化天然气生产设备领域，特别涉及一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统。

背景技术

LNG（液化天然气）以其介质的环保，清洁在工业和民用领域的使用愈发广泛，由于LNG是一种零下162摄氏度的低温液体，LNG储罐在进行液化之前，需要进行的相应的脱碳、脱水、脱重烃工序，通常采用相应的吸附罐和再生罐循环作业的方式进行吸附；由于吸附层在运行过程中会累积天然气中的水分、碳及重烃等，因此需要对吸附层进行再生作业；现有技术的脱碳、脱水、脱重烃中，再生作业所用的再生气为特性稳定的氮气，将氮气加热后通入吸附罐/塔对吸附层进行再生；如说明书附图4所示：系统依次包括调压计量、调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱水单元、脱碳单元、脱烃单元和制冷单元，脱水单元、脱碳单元、脱烃单元均连接有缓冲罐8及相应回路，缓冲罐8回路上连接有泄压阀和BOG压缩机；脱水单元、脱碳单元、脱烃单元均通过管路与再生氮气连通，管路上设置有电加热器；再生时，相应单元吸附罐通过泄压阀将内部天然气泄压至缓冲罐，然后再生氮气通过加热器进入相应单元的吸附罐进行再生，再生结束后放空氮气，通过BOG压缩机将缓冲罐内天然气重新增压送回相应单元。这样的技术存在以下问题：

1，相应单元在变压再生前需将吸附罐内的天然气泄压排放至缓冲罐，然后通入加热后的氮气进行再生，再生完成后，再经BOG压缩机将缓冲罐内的天然气增压，重新回收至系统；系统内的天然气经过泄压-增压过程，极大地增加了压缩机功耗。

2，为尽量避免再生气，即氮气混入天然气中，再生前需要进吸附罐内天然气排出，再生后也需要通过变压将罐内氮气尽可能排空，增加了功耗；且这一过程中无法避免一定量的氮气混入天然气进入液化系统中，由于天然气的比热容为氮气的两倍，因此在制冷液化时，氮气从冷箱带走的冷量仅为天然气的一半，从而导致液化系统冷量过剩，需对运行工况频繁调整，增加了系统能耗和作业难度，带入的氮气组分也会增加LNG储罐的蒸发率。

因此，设计一种基于原系统改造的，无需变压的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统来解决上述问题，就显得十分必要了。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，该系统解决了现有技术采用氮气作为再生气，再生前后需要对天然气进行变压，增加能耗，且会将氮气混入天然气液化系统，影响系统冷量稳定的问题，具有等压再生，无需耗能进行变压，同时保持天然气液化系统内原料纯净，确保制冷系统稳定运行的特点。

为实现上述设计，本实用新型所采用的技术方案是：一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，包括液化系统主管，主管上依次连接有调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱碳单元、脱水单元、脱烃单元和制冷单元，主管一端与原料天然气来路连接，另一端与LNG储罐连接；所述调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元连接配合；锅炉单元通过导热油管与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管连接至锅炉单元；锅炉单元还包括结构相同的第一换热器和第二换热器；第一换热器和第二换热器均一端与导热油管连接，另一端与回油管连接。

所述脱碳单元包括吸收罐，吸收罐底部出液口与再生罐上部进液口连通；再生罐底部出液口与吸收罐上部喷淋器连接；再生罐一侧连接有重沸器组成的回路，重沸器与导热油管连接。

所述脱碳单元和脱水单元之间的主管上连接有第一减压阀，脱水单元和脱烃单元之间的主管上连接有第二减压阀。

所述第一减压阀前端，即靠近脱碳单元一端与第一换热支管一端连接，第一换热支管另一端穿过第一换热器后，与脱水单元的再生塔连接。

所述第二减压阀前端与第二换热支管一端连接，第二换热支管另一端穿过第二换热器后，与脱烃单元的再生塔连接。

所述第一减压阀后端与脱水单元的再生塔之间连接有第一回流管，第一回流管、第一换热支管和脱水单元的再生塔形成闭合回路。

所述第二减压阀后端与脱烃单元的再生塔之间连接有第二回流管，第二回流管、第二换热支管和脱烃单元的再生塔形成闭合回路。

所述第一回流管上连接有第一冷却器和干燥分离器。

所述第二回流管上连接有第二冷却器和粉尘过滤器。

所述制冷单元连接有制冷循环管，制冷循环管进出两端均连接至制冷单元，形成闭合回路；第一冷却器和第二冷却器均连接在制冷循环管管路上。

一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，包括液化系统主管，主管上依次连接有调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱碳单元、脱水单元、脱烃单元和制冷单元，主管一端与原料天然气来路连接，另一端与LNG储罐连接；所述调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元连接配合；锅炉单元通过导热油管与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管连接至锅炉单元；锅炉单元还包括结构相同的第一换热器和第二换热器；第一换热器和第二换热器均一端与导热油管连接，另一端与回油管连接。该系统解决了现有技术采用氮气作为再生气，再生前后需要对天然气进行变压，增加能耗，且会将氮气混入天然气液化系统，影响系统冷量稳定的问题，具有等压再生，无需耗能进行变压，同时保持天然气液化系统内原料纯净，确保制冷系统稳定运行的特点。

在优选的方案中，脱碳单元包括吸收罐，吸收罐底部出液口与再生罐上部进液口连通；再生罐底部出液口与吸收罐上部喷淋器连接；再生罐一侧连接有重沸器组成的回路，重沸器与导热油管连接。

在优选的方案中，脱碳单元和脱水单元之间的主管上连接有第一减压阀，脱水单元和脱烃单元之间的主管上连接有第二减压阀。

在优选的方案中，第一减压阀前端，即靠近脱碳单元一端与第一换热支管一端连接，第一换热支管另一端穿过第一换热器后，与脱水单元的再生塔连接。

在优选的方案中，第二减压阀前端与第二换热支管一端连接，第二换热支管另一端穿过第二换热器后，与脱烃单元的再生塔连接。结构简单，使用时，进入减压阀之前的天然气中分出一支进入第一换热支管与第二换热支管，将这支分出的天然气支路替代传统技术中的氮气作为再生气，既满足了再生气的性质稳定的需求，而且不会影响原天然气液化系统中的气体纯净度。

在优选的方案中，第一减压阀后端与脱水单元的再生塔之间连接有第一回流管，第一回流管、第一换热支管和脱水单元的再生塔形成闭合回路。

在优选的方案中，第二减压阀后端与脱烃单元的再生塔之间连接有第二回流管，第二回流管、第二换热支管和脱烃单元的再生塔形成闭合回路。结构简单，使用时，分支出的天然气加热后作为再生气对脱水和脱烃单元中的吸附罐进行再生，再生后的气体分别经过第一回流管和第二回流管回流至减压阀后端的主管上，汇入原天然气主管内的气体中，不会造成天然气损耗，且全程不需要泄压增压，实现了等压再生。

在优选的方案中，第一回流管上连接有第一冷却器和干燥分离器。

在优选的方案中，第二回流管上连接有第二冷却器和粉尘过滤器。结构简单，使用时，干燥分离器和粉尘过滤器对完成再生工序后的再生气进行对应的除水、除尘作业，将再生气中带出的吸附罐中的水分和粉尘处理，使再生气可以重新汇入液化系统主管。

在优选的方案中，制冷单元连接有制冷循环管，制冷循环管进出两端均连接至制冷单元，形成闭合回路；第一冷却器和第二冷却器均连接在制冷循环管管路上。结构简单，使用时，结构简单，使用时，再生气完成再生后需要重新汇入天然气液化系统的主管内，因此需要进行降温，就近采用后端制冷单元自然消耗的冷能，用循环管将制冷单元中自然损耗的冷能引出，通过冷却器将再生气进行冷即可，节能环保，且降低了成本。

一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，包括液化系统主管，主管上依次连接有调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱碳单元、脱水单元、脱烃单元和制冷单元，主管一端与原料天然气来路连接，另一端与LNG储罐连接；所述调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元连接配合；锅炉单元通过导热油管与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管连接至锅炉单元；锅炉单元还包括结构相同的第一换热器和第二换热器；第一换热器和第二换热器均一端与导热油管连接，另一端与回油管连接。该系统解决了现有技术采用氮气作为再生气，再生前后需要对天然气进行变压，增加能耗，且会将氮气混入天然气液化系统，影响系统冷量稳定的问题，具有等压再生，无需耗能进行变压，同时保持天然气液化系统内原料纯净，确保制冷系统稳定运行的特点。

附图说明

图1为本实用新型的系统连接示意图。

图2为本实用新型系统中脱水、脱碳、脱重烃单元的局部放大图。

图3为本实用新型中脱碳单元的结构示意图。

图4为本实用新型的改造所基于的现有技术的系统连接示意图。

图中附图标记为：主管1，压缩单元11，第一减压阀12，第二减压阀13，吸收罐21，再生罐22，重沸器23，锅炉单元3，导热油管31，回油管32，第一换热器34，第二换热器35，第一换热支管41，第二换热支管42，第一回流管51，第二回流管52，第一冷却器61，第二冷却器62，干燥分离器63，粉尘过滤器64，制冷循环管7，缓冲罐8。

具体实施方式

如图1~图3中，一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，包括液化系统主管1，主管1上依次连接有调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱碳单元、脱水单元、脱烃单元和制冷单元，主管1一端与原料天然气来路连接，另一端与LNG储罐连接；所述调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元11；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元3连接配合；锅炉单元3通过导热油管31与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管32连接至锅炉单元3；锅炉单元3还包括结构相同的第一换热器34和第二换热器35；第一换热器34和第二换热器35均一端与导热油管31连接，另一端与回油管32连接。该系统解决了现有技术采用氮气作为再生气，再生前后需要对天然气进行变压，增加能耗，且会将氮气混入天然气液化系统，影响系统冷量稳定的问题，具有等压再生，无需耗能进行变压，同时保持天然气液化系统内原料纯净，确保制冷系统稳定运行的特点。

优选的方案中，脱碳单元包括吸收罐21，吸收罐21底部出液口与再生罐22上部进液口连通；再生罐22底部出液口与吸收罐21上部喷淋器连接；再生罐22一侧连接有重沸器23组成的回路，重沸器23与导热油管31连接。

优选的方案中，脱碳单元和脱水单元之间的主管1上连接有第一减压阀12，脱水单元和脱烃单元之间的主管1上连接有第二减压阀13。

优选的方案中，第一减压阀12前端，即靠近脱碳单元一端与第一换热支管41一端连接，第一换热支管41另一端穿过第一换热器34后，与脱水单元的再生塔连接。

优选的方案中，第二减压阀13前端与第二换热支管42一端连接，第二换热支管42另一端穿过第二换热器35后，与脱烃单元的再生塔连接。结构简单，使用时，进入减压阀之前的天然气中分出一支进入第一换热支管41与第二换热支管42，将这支分出的天然气支路替代传统技术中的氮气作为再生气，既满足了再生气的性质稳定的需求，而且不会影响原天然气液化系统中的气体纯净度。

优选的方案中，第一减压阀12后端与脱水单元的再生塔之间连接有第一回流管51，第一回流管51、第一换热支管41和脱水单元的再生塔形成闭合回路。

优选的方案中，第二减压阀13后端与脱烃单元的再生塔之间连接有第二回流管52，第二回流管52、第二换热支管42和脱烃单元的再生塔形成闭合回路。结构简单，使用时，分支出的天然气加热后作为再生气对脱水和脱烃单元中的吸附罐进行再生，再生后的气体分别经过第一回流管51和第二回流管52回流至减压阀后端的主管1上，汇入原天然气主管1内的气体中，不会造成天然气损耗，且全程不需要泄压增压，实现了等压再生。

优选的方案中，第一回流管51上连接有第一冷却器61和干燥分离器63。

优选的方案中，第二回流管52上连接有第二冷却器62和粉尘过滤器64。结构简单，使用时，干燥分离器63和粉尘过滤器64对完成再生工序后的再生气进行对应的除水、除尘作业，将再生气中带出的吸附罐中的水分和粉尘处理，使再生气可以重新汇入液化系统主管1。

优选的方案中，制冷单元连接有制冷循环管7，制冷循环管7进出两端均连接至制冷单元，形成闭合回路；第一冷却器61和第二冷却器62均连接在制冷循环管7管路上。结构简单，使用时，结构简单，使用时，再生气完成再生后需要重新汇入天然气液化系统的主管1内，因此需要进行降温，就近采用后端制冷单元自然消耗的冷能，用循环管将制冷单元中自然损耗的冷能引出，通过冷却器将再生气进行冷即可，节能环保，且降低了成本。

如上所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，安装使用时，液化系统主管1上依次连接有调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱碳单元、脱水单元、脱烃单元和制冷单元，主管1一端与原料天然气来路连接，另一端与LNG储罐连接；所述调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元11；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元3连接配合；锅炉单元3通过导热油管31与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管32连接至锅炉单元3；锅炉单元3还包括结构相同的第一换热器34和第二换热器35；第一换热器34和第二换热器35均一端与导热油管31连接，另一端与回油管32连接。该系统解决了现有技术采用氮气作为再生气，再生前后需要对天然气进行变压，增加能耗，且会将氮气混入天然气液化系统，影响系统冷量稳定的问题，具有等压再生，无需耗能进行变压，同时保持天然气液化系统内原料纯净，确保制冷系统稳定运行的特点。

使用时，脱碳单元包括吸收罐21，吸收罐21底部出液口与再生罐22上部进液口连通；再生罐22底部出液口与吸收罐21上部喷淋器连接；再生罐22一侧连接有重沸器23组成的回路，重沸器23与导热油管31连接。

使用时，脱碳单元和脱水单元之间的主管1上连接有第一减压阀12，脱水单元和脱烃单元之间的主管1上连接有第二减压阀13。

使用时，第一减压阀12前端，即靠近脱碳单元一端与第一换热支管41一端连接，第一换热支管41另一端穿过第一换热器34后，与脱水单元的再生塔连接。

使用时，第二减压阀13前端与第二换热支管42一端连接，第二换热支管42另一端穿过第二换热器35后，与脱烃单元的再生塔连接，进入减压阀之前的天然气中分出一支进入第一换热支管41与第二换热支管42，将这支分出的天然气支路替代传统技术中的氮气作为再生气，既满足了再生气的性质稳定的需求，而且不会影响原天然气液化系统中的气体纯净度。

使用时，第一减压阀12后端与脱水单元的再生塔之间连接有第一回流管51，第一回流管51、第一换热支管41和脱水单元的再生塔形成闭合回路。

使用时，第二减压阀13后端与脱烃单元的再生塔之间连接有第二回流管52，第二回流管52、第二换热支管42和脱烃单元的再生塔形成闭合回路，分支出的天然气加热后作为再生气对脱水和脱烃单元中的吸附罐进行再生，再生后的气体分别经过第一回流管51和第二回流管52回流至减压阀后端的主管1上，汇入原天然气主管1内的气体中，不会造成天然气损耗，且全程不需要泄压增压，实现了等压再生。

使用时，第一回流管51上连接有第一冷却器61和干燥分离器63。

使用时，第二回流管52上连接有第二冷却器62和粉尘过滤器64，干燥分离器63和粉尘过滤器64对完成再生工序后的再生气进行对应的除水、除尘作业，将再生气中带出的吸附罐中的水分和粉尘处理，使再生气可以重新汇入液化系统主管1。

使用时，制冷单元连接有制冷循环管7，制冷循环管7进出两端均连接至制冷单元，形成闭合回路；第一冷却器61和第二冷却器62均连接在制冷循环管7管路上，结构简单，使用时，再生气完成再生后需要重新汇入天然气液化系统的主管1内，因此需要进行降温，就近采用后端制冷单元自然消耗的冷能，用循环管将制冷单元中自然损耗的冷能引出，通过冷却器将再生气进行冷即可，节能环保，且降低了成本。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，包括液化系统主管（1），主管（1）上依次连接有调压计量单元、脱汞单元、脱硫单元、脱碳单元、脱水单元、脱烃单元和制冷单元，主管（1）一端与原料天然气来路连接，另一端与LNG储罐连接；其特征在于：所述调压计量单元与脱汞单元之间增设压缩单元（11）；脱碳单元、脱水单元和脱烃单元一端与锅炉单元（3）连接配合；锅炉单元（3）通过导热油管（31）与脱碳单元连接，脱碳单元另一端连接有回油管（32）连接至锅炉单元（3）；锅炉单元（3）还包括结构相同的第一换热器（34）和第二换热器（35）；第一换热器（34）和第二换热器（35）均一端与导热油管（31）连接，另一端与回油管（32）连接。

2.根据权利要求1所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述脱碳单元包括吸收罐（21），吸收罐（21）底部出液口与再生罐（22）上部进液口连通；再生罐（22）底部出液口与吸收罐（21）上部喷淋器连接；再生罐（22）一侧连接有重沸器（23）组成的回路，重沸器（23）与导热油管（31）连接。

3.根据权利要求1所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述脱碳单元和脱水单元之间的主管（1）上连接有第一减压阀（12），脱水单元和脱烃单元之间的主管（1）上连接有第二减压阀（13）。

4.根据权利要求3所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述第一减压阀（12）前端，即靠近脱碳单元一端与第一换热支管（41）一端连接，第一换热支管（41）另一端穿过第一换热器（34）后，与脱水单元的再生塔连接。

5.根据权利要求3所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述第二减压阀（13）前端与第二换热支管（42）一端连接，第二换热支管（42）另一端穿过第二换热器（35）后，与脱烃单元的再生塔连接。

6.根据权利要求3所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述第一减压阀（12）后端与脱水单元的再生塔之间连接有第一回流管（51），第一回流管（51）、第一换热支管（41）和脱水单元的再生塔形成闭合回路。

7.根据权利要求3所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述第二减压阀（13）后端与脱烃单元的再生塔之间连接有第二回流管（52），第二回流管（52）、第二换热支管（42）和脱烃单元的再生塔形成闭合回路。

8.根据权利要求6所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述第一回流管（51）上连接有第一冷却器（61）和干燥分离器（63）。

9.根据权利要求7所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述第二回流管（52）上连接有第二冷却器（62）和粉尘过滤器（64）。

10.根据权利要求1所述的LNG脱水、脱碳、脱重烃单元等压再生系统，其特征在于：所述制冷单元连接有制冷循环管（7），制冷循环管（7）进出两端均连接至制冷单元，形成闭合回路；第一冷却器（61）和第二冷却器（62）均连接在制冷循环管（7）管路上。

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