CN218811571U - 天然气脱水脱重烃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了天然气脱水脱重烃机，天然气脱水脱重烃机，包括天然气输送管路，天然气输送管路上依次安装有换热器一、换热器二和换热器组件一，换热器组件一包括串联在天然气输送管路上的切换管路一、以及安装在切换管路一上的换热器三和控制阀体一，换热器组件二包括切换管路二、以及安装在切换管路二上的换热器四和控制阀体二，天然气输送管路的输出端与换热器一上的介质输入端相连接；本实用新型双重换热器机构，实现控制切换，保证系统的连续运行，切换后的换热器四通过制冷系统阀件的切换将蒸发器换热器转换为冷凝器换热器进行化霜除霜，换热器三进行工作，化霜除霜下来的重烃冷凝液回收，化霜除霜结束后换热器四进入备用。

Description

天然气脱水脱重烃机

技术领域

本实用新型涉及气体脱水技术领域，特别涉及天然气脱水脱重烃机。

背景技术

地下天然气开发出来，温度较高，湿度较大，一般呈50℃左右的饱和状气体，且成分复杂，重烃含量高，压力低，不利于远距离输送和存储，所以一般会采用前期降温脱水，后期吸附脱水的方法，该工艺主要有两个问题，一是温度下降不够低，脱水效果一般，特别是对于分离重烃效果不明显，吸附脱水脱重烃由于系统压力较低实现困难，对于重烃的回收也很难。现有技术中采用深度冷却天然气来解决天然气脱水和分离重烃的目的，由于天然气降到0℃一下，天然气中含有大量饱和水，温度的降低大量气态水冷凝成液态并进一步结冰，时间一长，换热器通道堵塞，不能正常工作，影响生产。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供天然气脱水脱重烃机，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：天然气脱水脱重烃机，包括天然气输送管路，天然气输送管路上依次安装有换热器一、换热器二和换热器组件一，换热器组件一包括串联在天然气输送管路上的切换管路一、以及安装在切换管路一上的换热器三和控制阀体一，天然气输送管路上设置有与换热器组件一并联的换热器组件二，换热器组件二包括切换管路二、以及安装在切换管路二上的换热器四和控制阀体二，天然气输送管路的输出端与换热器一上的介质输入端相连接。

优选的，换热器一为气气换热器，换热器二为冷媒换热器，换热器三和换热器四均为冷媒深冷除水换热器。

优选的，每个冷媒深冷除水换热器上均连接有重烃回收罐一，且每个冷媒深冷除水换热器上的冷凝液排放口一与重烃回收罐一相连接。

优选的，冷媒换热器上连接有重烃回收罐二，且冷媒换热器上的冷凝液排放口二与重烃回收罐二相连接。

优选的，重烃回收罐一和重烃回收罐二上均安装有带有控制阀体三的重烃排放口。

优选的，控制阀体一和控制阀体二为电磁阀，冷凝液排放口一和冷凝液排放口二处均安装有电磁阀。

优选的，切换管路一上设置有与换热器三并联安装有压差变逆器一，切换管路二上设置有与换热器四并联安装有压差变逆器二。

优选的，位于换热器一上的介质输出端设置有出气管，且出气管上安装有电磁阀。

与传统技术相比，本实用新型产生的有益效果是：

1、该天然气脱水脱重烃机，通过设置换热器三和换热器四，两者均为相同结构的换热器，形成双重换热器机构，设定换热器三和换热器四最大压降，到时切换，通过设置控制阀体一和控制阀体二实现控制切换，保证系统的连续运行，高温饱和井口天然气通过上述措施，就基本满足了后续工艺要求——加压输送，切换后的换热器四通过制冷系统阀件的切换将蒸发器换热器转换为冷凝器换热器进行化霜除霜，换热器三进行工作，化霜除霜下来的重烃冷凝液回收，化霜除霜结束后换热器四进入备用，再次等待切换使用。

2、该天然气脱水脱重烃机，通过换热器三进行换热深度冷却，冷却到-30℃，进一步析出气态水和重烃，此时深度冷却的天然气会经过换热器一的介质入口进入，然后通过其介质出口排出，利用深度冷却的天然气对进入到除水机中天然气输送管路的高温天然气进行冷却，极大的减少了后续工序的制冷负荷，节约了大量能源。

附图说明

图1为本实用新型的换热器三除水、换热器四化霜除冰原理示意图；

图2为本实用新型的换热器三除水、换热器四备用原理示意图；

图3为本实用新型的换热器三除水、换热器四预冷却原理示意图；

图4为本实用新型的换热器三除水、换热器四除水原理示意图；

图5为本实用新型的换热器三化霜除冰、换热器四除水原理示意图；

图6为本实用新型的换热器三备用、换热器四除冰原理示意图；

图7为本实用新型的换热器三预冷却、换热器四除水原理示意图；

图8为本实用新型的换热器三除水、换热器四除水原理示意图。

图中：1、天然气输送管路；2、换热器一；3、换热器二；4、冷凝液排放口二；5、重烃回收罐二；6、切换管路二；7、压差变逆器二；8、换热器四；9、重烃回收罐一；10、重烃排放口；11、控制阀体二；12、换热器三；13、冷凝液排放口一；14、出气管；15、切换管路一；16、压差变逆器一；17、控制阀体一。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1，参阅图1所示，天然气脱水脱重烃机，包括天然气输送管路1，天然气输送管路1上依次安装有换热器一2、换热器二3和换热器组件一，换热器组件一包括串联在天然气输送管路1上的切换管路一15、以及安装在切换管路一15上的换热器三12和控制阀体一17，天然气输送管路1上设置有与换热器组件一并联的换热器组件二，换热器组件二包括切换管路二6、以及安装在切换管路二6上的换热器四8和控制阀体二11，天然气输送管路1的输出端与换热器一2上的介质输入端相连接。

天然气通过设置的天然气输送管路1进行输送，并依次经过换热器一2、换热器二3，通过换热器一上的气/气换热器与深度冷却后出来的脱水脱重烃的饱和天然气进行热交换，低温的饱和天然气温升后排出设备，避免了由于天然气温度过低导致输送管道表面结霜的困局，饱和天然气降温后，此处有大量气态水析出，冷凝为液态水流入换热器二3中，同时也极大的减少了后续工序的制冷负荷，节约了大量能源，通过前期换热器一2降温处理的天然气进入到换热器二3中进一步降温时，此处也有大量气态水析出，并有少量的重烃析出，对冷凝为液态水和液态重烃排入回收，此处天然气含水量已很低，但重烃的冷凝温度较低，不足以达到大量分离和冷凝重烃的效果，因此通过设置换热器三和换热器四，两者均为相同结构的换热器，通过换热器三进行换热深度冷却，冷却到-30℃，进一步析出气态水和重烃，此时的水和重烃成固态结晶状粘附在换热管道上；

为了解决水和重烃成固态结晶状粘附在换热管道上，系统压降大幅提升，导致不能使用，影响生产的问题，通过设置换热器三和换热器四，两者均为相同结构的换热器，形成双重换热器机构，设定换热器三和换热器四最大压降，到时切换，通过设置控制阀体一和控制阀体二实现控制切换，保证系统的连续运行，高温饱和井口天然气通过上述措施，就基本满足了后续工艺要求——加压输送；

切换后的换热器四通过制冷系统阀件的切换将蒸发器换热器转换为冷凝器换热器进行化霜除霜，换热器三进行工作，化霜除霜下来的重烃冷凝液回收，化霜除霜结束后换热器四进入备用，再次等待切换使用。

通过换热器三进行换热深度冷却，冷却到-30℃，进一步析出气态水和重烃，此时深度冷却的天然气会经过换热器一2的介质入口进入，然后通过其介质出口排出，利用深度冷却的天然气对进入到除水机中天然气输送管路的高温天然气进行冷却，极大的减少了后续工序的制冷负荷，节约了大量能源。

参阅图1所示，在本实施例中，换热器一2为气气换热器，换热器二3为冷媒换热器，换热器三12和换热器四8均为冷媒深冷除水换热器，每个冷媒深冷除水换热器上均连接有重烃回收罐一9，且每个冷媒深冷除水换热器上的冷凝液排放口一13与重烃回收罐一9相连接，冷媒换热器上连接有重烃回收罐二5，且冷媒换热器上的冷凝液排放口二4与重烃回收罐二5相连接。

从井口来的50℃饱和天然气首先第一步通过换热器一2气气换热器与深度冷却后出来的脱水脱重烃-30℃的饱和天然气进行热交换，-30℃的饱和天然气温升约40℃出设备，避免了由于天然气温度过低导致输送管道表面结霜的困局，50℃饱和天然气降温约25℃，此处有大量气态水析出，冷凝为液态水流入下一个换热器二3冷媒换热器中，此处也有大量气态水析出，并有少量的重烃析出，冷凝为液态水和液态重烃排入重烃回水罐回收重烃一9，并且经热器二3冷媒换热器降温至3℃到5℃，初步脱水脱重烃的天然气再进入双重换热器中，即均为冷媒深冷除水换热器的气/氟热交换器进行深度冷却，经过冷媒深冷除水换热器冷却到-30℃，并且切换后的气/氟热交换器通过制冷系统阀件的切换将蒸发器换热器转换为冷凝器换热器进行化霜除霜，化霜除霜下来的重烃冷凝液进入重烃回收罐二9中。

参阅图1所示，在本实施例中，重烃回收罐一9和重烃回收罐二5上均安装有带有控制阀体三的重烃排放口10，控制阀体一17和控制阀体二11为电磁阀，冷凝液排放口一13和冷凝液排放口二4处均安装有电磁阀。

通过设置带有控制控制阀体三的重烃排放口10，便于通过控制阀三控制重烃回收罐一9和重烃回收罐二5的排放，并通过重烃排放口10进行排出，对较为重要的化工原料重烃进行转移在利用，且电磁阀便于进行远程灵活控制开关，便于与自动化控制程序进行联动。

参阅图1所示，在本实施例中，切换管路一15上设置有与换热器三12并联安装有压差变逆器一16，切换管路二6上设置有与换热器四8并联安装有压差变逆器二7。

通过安装的压差变逆器一16和压差变逆器二7，能够精确及时的了解到换热器三12和换热器四8两端的压力情况，便于进行及时调控，切换不同的换热器进行工作，另一个换热器进行化霜除霜。

参阅图1所示，在本实施例中，位于换热器一2上的介质输出端设置有出气管14，且出气管14上安装有电磁阀。

换热器一2气气换热器中，输入的高温天然气经过换热器一，此时的换热器一的冷却介质可为经过冷媒深冷除水换热器冷却到-30℃的除水后的天然气，两个进行循环利用，利用深度冷却的天然气对进入到除水机中天然气输送管路的高温天然气进行冷却，极大的减少了后续工序的制冷负荷，节约了大量能源，除水后的天然气通过出气管14排出收集。

本申请设置有多种工作状态原理图，且给出了天然气脱水脱重烃机双重换热器机构交替工作的流程图，且图中对应的箭头方向为工作状态图，即依次为图1换热器三除水、换热器四化霜除冰原理示意图；图2换热器三除水、换热器四备用原理示意图；图3换热器三除水、换热器四预冷却原理示意图；

图4换热器三除水、换热器四除水原理示意图；图5换热器三化霜除冰、换热器四除水原理示意图；图6换热器三备用、换热器四除冰原理示意图；图7换热器三预冷却、换热器四除水原理示意图；图8换热器三除水、换热器四除水原理示意图，通过控制天然气脱水脱重烃机上的换热器二、换热器三、换热器四，以及对应的控制阀体一和控制阀体二进行调节工作状态。

由上可知，本实用新型提出的天然气脱水脱重烃机，天然气通过设置的天然气输送管路1进行输送，并依次经过换热器一2、换热器二3，通过换热器一1上的气/气换热器与深度冷却后出来的脱水脱重烃的饱和天然气进行热交换，低温的饱和天然气温升后排出设备，通过前期换热器一2降温处理的天然气进入到换热器二3中进一步降温时，通过设置换热器三和换热器四，两者均为相同结构的换热器，形成双重换热器机构，设定换热器三和换热器四最大压降，到时切换，通过设置控制阀体一和控制阀体二实现控制切换，切换后的换热器四8通过制冷系统阀件的切换将蒸发器换热器转换为冷凝器换热器进行化霜除霜，换热器三12进行工作，化霜除霜下来的重烃冷凝液回收，化霜除霜结束后换热器四8进入备用，再次等待切换使用。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.天然气脱水脱重烃机，其特征在于，包括天然气输送管路，天然气输送管路上依次安装有换热器一、换热器二和换热器组件一，换热器组件一包括串联在天然气输送管路上的切换管路一、以及安装在切换管路一上的换热器三和控制阀体一，天然气输送管路上设置有与换热器组件一并联的换热器组件二，换热器组件二包括切换管路二、以及安装在切换管路二上的换热器四和控制阀体二，天然气输送管路的输出端与换热器一上的介质输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：换热器一为气气换热器，换热器二为冷媒换热器，换热器三和换热器四均为冷媒深冷除水换热器。

3.根据权利要求2所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：每个冷媒深冷除水换热器上均连接有重烃回收罐一，且每个冷媒深冷除水换热器上的冷凝液排放口一与重烃回收罐一相连接。

4.根据权利要求3所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：冷媒换热器上连接有重烃回收罐二，且冷媒换热器上的冷凝液排放口二与重烃回收罐二相连接。

5.根据权利要求4所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：重烃回收罐一和重烃回收罐二上均安装有带有控制阀体三的重烃排放口。

6.根据权利要求5所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：控制阀体一和控制阀体二为电磁阀，冷凝液排放口一和冷凝液排放口二处均安装有电磁阀。

7.根据权利要求6所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：切换管路一上设置有与换热器三并联安装有压差变逆器一，切换管路二上设置有与换热器四并联安装有压差变逆器二。

8.根据权利要求1所述的天然气脱水脱重烃机，其特征在于：位于换热器一上的介质输出端设置有出气管，且出气管上安装有电磁阀。

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