CN217459352U - 一种天然气脱蜡脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气脱蜡脱水装置，包括依次连接的第一过滤器、吸附装置、第二过滤器，第一过滤器一端与进气管连接，第一过滤器另一端与吸附装置通过第一吸附管连接，第一吸附管上设置有第一控制阀；第二过滤器一端与吸附装置通过第二吸附管连接，第二过滤器另一端与出气管连接，第二吸附管上设置有第二控制阀；吸附装置包括相互并联设置的第一吸附塔、第二吸附塔和再生装置，再生装置包括依次连接的第三控制阀、冷却装置、液气分离器、压缩装置、加热器、第四控制阀。本装置工艺简单，保证产出天然气达标，使天然气满足国家二类天然气标准，满足销售要求，产出气可直接外输至用户。

Description

一种天然气脱蜡脱水装置

技术领域

本实用新型涉及天然气技术领域，特别涉及一种天然气脱蜡脱水装置。

背景技术

随着全球天然气资源的大量开发，以及天然气作为清洁能源在工业与民用中的应用，天然气在能源领域担任着越来越重要的部分。从气井中采出的原油混有水、气，油气混合物从采气树中采出，经过井口的笼套式节流阀，此时油气混合物的压力为4.1MPa，温度为26.3℃，在水套加热炉中蒸发水，再经过卧式生产分离器，压力为0.9MPa，经过生产分离器分离后的油水经污水罐、油罐进行分离，然后车辆外输拉运，分离出的天然气可外输至用户，工艺流程图如图1所示，但在生产过程中，经过生产分离器后的天然气中携带有部分饱和的蜡、水，温度降低时易析出导致外输管线堵塞，且外输的天然气未达到国家天然气二类气标准，无法销售。

对于天然气外输中出现外输管线堵塞现象，运营单位多采用停产清理的方法，效率低且安全风险高；专利文献CN105567363A公开了一种天然气脱蜡脱水脱烃装置及方法，装置包括依次连接的原料气预冷器、原料气分离器、原料气后冷器、制冷设施、低温分离器和醇烃液注入泵。该方法有效地利用低温醇烃液改变天然气组成，经预冷后分离脱除原料气中的石蜡组分，再经原料气后冷器和制冷设施降温分离后脱除原料气中的水和重烃，但该方法通过冷凝将蜡与天然气分离，需注入冷凝剂，冷凝后脱除水，工艺切换次数多，较为复杂，且脱蜡脱水脱烃过程中使用的工艺设备造价高，不可再生，运行成本高。因此，继续研发一种天然气脱蜡脱水装置，实现天然气的净化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述的问题，提供一种天然气脱蜡脱水装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种天然气脱蜡脱水装置，包括依次连接的第一过滤器、吸附装置、第二过滤器，

所述第一过滤器一端与进气管连接，所述第一过滤器另一端与所述吸附装置通过第一吸附管连接，所述第一吸附管上设置有第一控制阀；所述第二过滤器一端与所述吸附装置通过第二吸附管连接，所述第二过滤器另一端与出气管连接，所述第二吸附管上设置有第二控制阀；

所述吸附装置包括相互并联设置的第一吸附塔、第二吸附塔和再生装置，所述再生装置包括依次连接的第三控制阀、冷却装置、液气分离器、压缩装置、加热器、第四控制阀。

本实用新型的脱蜡脱水装置包括依次连接的第一过滤器、吸附装置、第二过滤器，天然气原料气经气液分离、调压后先进入到第一过滤器，再进入到第一吸附塔或第二吸附塔进行原料气中水、蜡等杂质的去除，再进入到第二过滤器进行精滤，这是原料气经过脱蜡脱水装置的吸附流程，实现对天然气原料气的脱蜡脱水净化功能；当第一吸附塔或第二吸附塔使用一定时间后可以启动再生流程，再生流程使控制第三控制阀和第四控制阀，使再生装置与第一吸附塔或第二吸附塔形成闭式再生回路，再生回路中的气体由压缩装置加压鼓动流至加热器，在加热器的作用下，气体温度迅速升高，将热量带到第一吸附塔或第二吸附塔，使塔内吸附层的温度升高到一定程度，已被吸附的水分析出成水汽，由流动的高温干燥气体带走至冷却装置，气体温度在冷却装置中急速降低，其中的水汽凝结成液态，再由液气分离器分离，如此循环往复多次，第一吸附塔或第二吸附塔的吸附层活化再生，再次具备净化的能力，再生流程和吸附流程之间相互不影响，可同时进行吸附和再生，降低填料更换频率和成本，当第一吸附塔和第二吸附塔中的一个进行吸附流程时，第一吸附塔和第二吸附塔中的另一个即可与再生装置形成闭式再生回路进行再生流程。本实用新型的装置脱蜡脱水装置增加在生产分离器下游，产出气可直接外输至用户。

进一步地，所述第一过滤器底部设置有第一排污管，所述第二过滤器底部设置有第二排污管。

进一步地，所述第一吸附塔或所述第二吸附塔内吸附层包括从下到上设置的分子筛层和活性炭层，所述分子筛层用于把天然气中的水份，利用分子筛吸湿能力强的特性，选择其吸附天然气中的凝结水；所述活性炭层用于把天然气中的有机溶剂(例如蜡)吸附到活性炭中并且浓缩，通过吸附层使吸附后的天然气可达到国家二类天然气标准。

更进一步地，所述分子筛层采用5A分子筛组成。

进一步地，所述再生装置还设置有第一再生管和第二再生管，所述第一再生管一端与所述第一吸附塔进气端连接，所述第一再生管另一端与所述第二吸附塔进气端连接；所述第二再生管一端与所述第一吸附塔出气端连接，所述第二再生管另一端与所述第二吸附塔出气端连接；所述第三控制阀设置在所述第一再生管上，所述第四控制阀设置在所述第二再生管上。

进一步地，加热器的温度为180-220℃。

进一步地，所述液气分离器底部设置有第三排污管，用于将分离后的水排出。

进一步地，所述第一吸附管上还设置有放空装置，所述放空装置位于第一控制阀的上游，用于特殊情况时可迅速放空，保证生产安全性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的脱蜡脱水装置能实现吸附和再生，进行吸附流程时天然气原料气经气液分离、调压后先进入到第一过滤器，再进入到第一吸附塔或第二吸附塔进行原料气中水、蜡等杂质的去除，再进入到第二过滤器进行精滤，实现对天然气原料气的脱蜡脱水净化功能；当启动再生流程时，控制第三控制阀和第四控制阀，使再生装置与第一吸附塔或第二吸附塔形成闭式再生回路，再生回路中的气体由压缩装置加压鼓动流至加热器，在加热器的作用下，气体温度迅速升高，将热量带到第一吸附塔或第二吸附塔，使塔内吸附层的温度升高，已被吸附的水分析出成水汽，由流动的高温干燥气体带走至冷却装置，气体温度在冷却装置中急速降低，其中的水汽凝结成液态，再由液气分离器分离，如此循环往复多次，第一吸附塔或第二吸附塔的吸附层活化再生，再次具备净化的能力，再生流程和吸附流程之间相互不影响，可同时进行吸附和再生，降低填料更换频率和成本，脱蜡脱水装置增加在生产分离器下游，进出口设置过滤器，本装置工艺简单，保证产出天然气达标，使天然气满足国家二类天然气标准，满足销售要求，产出气可直接外输至用户。

2、本实用新型的脱蜡脱水装置适用于所有气井，有利于脱除天然气中含有的蜡、凝析水，可有效避免外输管线堵塞的现象，本装置还设置有放空装置，保证生产安全性，适合推广应用到所有气井。

附图说明

图1为现有技术中气井采油后的工艺流程图；

图2为实施例中天然气脱蜡脱水装置的结构示意图；

图3为实施例中气井采油后的工艺流程图；

图中标记：1-第一过滤器，2-第一吸附塔，3-第二吸附塔，4-第二过滤器，5-放空装置，11-第一吸附管，12-第二吸附管，13-第一控制阀，14-第二控制阀，21-第三控制阀，22-冷却装置，23-液气分离器，24-压缩装置，25-加热器，26-第四控制阀，27-第一再生管，28-第二再生管。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图2所示，一种天然气脱蜡脱水装置，包括依次连接的第一过滤器1、吸附装置、第二过滤器4，第一过滤器1一端与进气管连接，第一过滤器1另一端与吸附装置通过第一吸附管11连接，第一吸附管11上设置有第一控制阀13；第二过滤器4一端与吸附装置通过第二吸附管12连接，第二过滤器4另一端与出气管连接，第二吸附管12上设置有第二控制阀14；吸附装置包括相互并联设置的第一吸附塔2、第二吸附塔3和再生装置，再生装置包括依次连接的第三控制阀21、冷却装置22、液气分离器23、压缩装置24、加热器25、第四控制阀26。第一过滤器1底部设置有第一排污管，第二过滤器4底部设置有第二排污管。

在本实施例中，第一吸附塔2或第二吸附塔3内吸附层包括从下到上设置的分子筛层和活性炭层，分子筛层用于把天然气中的水份，利用分子筛吸湿能力强的特性，选择其吸附天然气中的凝结水，分子筛层采用5A分子筛。活性炭层用于把天然气中的蜡吸附到活性炭中并且浓缩，通过吸附层使吸附后的天然气可达到国家二类天然气标准。

再生装置还设置有第一再生管27和第二再生管28，第一再生管27一端与第一吸附塔2进气端连接，连接处位于第一控制阀13的下游，第一再生管27另一端与第二吸附塔3进气端连接；第二再生管28一端与第一吸附塔2出气端连接，第二再生管28另一端与第二吸附塔3出气端连接，连接处位于第二控制阀14的上游；第三控制阀21设置在第一再生管27上，第四控制阀26设置在第二再生管28上。加热器25的温度为180-220℃，液气分离器23底部设置有第三排污管，用于将分离后的水排出。第一控制阀13、第二控制阀14、第三控制阀21、第四控制阀26均为三通阀。

在一些实施例中，第一吸附管11上还设置有放空装置5，放空装置5位于第一控制阀13的上游，用于特殊情况时可迅速放空，保证生产安全性。

脱蜡脱水装置包括依次连接的第一过滤器1、吸附装置、第二过滤器4，天然气原料气经气液分离、调压后先进入到第一过滤器1，再进入到第一吸附塔2或第二吸附塔3进行原料气中水、蜡等杂质的去除，再进入到第二过滤器4进行精滤，这是原料气经过脱蜡脱水装置的吸附流程，实现对天然气原料气的脱蜡脱水净化功能；当第一吸附塔2或第二吸附塔3使用一定时间后可以启动再生流程，再生流程使控制第三控制阀21和第四控制阀26，使再生装置与第一吸附塔2或第二吸附塔3形成闭式再生回路，再生回路中的气体由压缩装置24加压鼓动流至加热器25，在加热器25的作用下，气体温度迅速升高，将热量带到第一吸附塔2或第二吸附塔3，使塔内吸附层的温度升高到一定程度，已被吸附的水分析出成水汽，由流动的高温干燥气体带走至冷却装置22，气体温度在冷却装置22中急速降低，其中的水汽凝结成液态，再由液气分离器23分离，如此循环往复多次，第一吸附塔2或第二吸附塔3的吸附层活化再生，再次具备净化的能力，再生流程和吸附流程之间相互不影响，可同时进行吸附和再生，降低填料更换频率和成本，如图2所示，当第一吸附塔2进行吸附流程时，第二吸附塔3可与再生装置形成闭式再生回路进行再生流程。脱蜡脱水装置增加在生产分离器下游，脱除油气同产井产生的天然气中的饱和蜡、水，可作为天然气外输前的最后一道工艺流程，如图3所示，保障气井正常生产、天然气正常销售，产出气可直接外输至用户。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，包括依次连接的第一过滤器(1)、吸附装置、第二过滤器(4)；

所述第一过滤器(1)一端与进气管连接，所述第一过滤器(1)另一端与所述吸附装置通过第一吸附管(11)连接，所述第一吸附管(11)上设置有第一控制阀(13)；所述第二过滤器(4)一端与所述吸附装置通过第二吸附管(12)连接，所述第二过滤器(4)另一端与出气管连接，所述第二吸附管(12)上设置有第二控制阀(14)；

所述吸附装置包括相互并联设置的第一吸附塔(2)、第二吸附塔(3)和再生装置，所述再生装置包括依次连接的第三控制阀(21)、冷却装置(22)、液气分离器(23)、压缩装置(24)、加热器(25)、第四控制阀(26)。

2.根据权利要求1所述的天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，所述第一过滤器(1)底部设置有第一排污管，所述第二过滤器(4)底部设置有第二排污管。

3.根据权利要求1所述的天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，所述第一吸附塔(2)或所述第二吸附塔(3)内吸附层包括从下到上设置的分子筛层和活性炭层。

4.根据权利要求3所述的天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，所述分子筛层采用5A分子筛组成。

5.根据权利要求1所述的天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，所述再生装置还设置有第一再生管(27)和第二再生管(28)，所述第一再生管(27)一端与所述第一吸附塔(2)进气端连接，所述第一再生管(27)另一端与所述第二吸附塔(3)进气端连接；所述第二再生管(28)一端与所述第一吸附塔(2)出气端连接，所述第二再生管(28)另一端与所述第二吸附塔(3)出气端连接；所述第三控制阀(21)设置在所述第一再生管(27)上，所述第四控制阀(26)设置在所述第二再生管(28)上。

6.根据权利要求1所述的天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，所述液气分离器(23)底部设置有第三排污管，用于将分离后的水排出。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的天然气脱蜡脱水装置，其特征在于，所述第一吸附管(11)上还设置有放空装置(5)，所述放空装置(5)位于第一控制阀(13)的上游。

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